VLSI测试中的器件标志寄存器设计与IEEE 1149.1标准

在"器件标志寄存器的设计-国科大-模式识别-2018期末试题"这篇文章中，主要讨论了VLSI（Very Large Scale Integration，大规模集成电路）领域内的器件标志寄存器设计及其在测试和可测性设计中的关键作用。VLSI技术是现代电子设计的核心，特别是对于FPGA（Field-Programmable Gate Array，可编程逻辑阵列）等复杂集成电路。 器件标志寄存器是VLSI设计中一个重要的组成部分，它存储关于芯片的重要信息，如制造商、型号、版本和特殊测试数据。该寄存器的设计需遵循特定规则，比如： 1. **功能扩展**：针对可编程器件，除了标准指令外，还需提供一个用户编程的32位辅助标志编码区域，以便在执行USERCODE指令时能将这些标志装载到器件标志寄存器，增加了灵活性。 2. **独立性**：器件标志寄存器的操作不能干扰片上系统（System on Chip，SoC）的正常工作，确保系统的稳定性和可靠性。 3. **编码规范**：标志位的设置有明确的规定，例如最低位标识标志寄存器的存在，而第1位至第11位是制造厂商的EIA/JEP-106编码，不允许使用IEEE 1149.1标准中的特定无效编码。 4. **唯一性**：器件型号编码必须确保不同型号的器件即使封装相同且TAP引脚配置一致，也不能使用相同的编码，以区分不同的产品。 5. **版本信息**：版本编码用于识别器件类型的变化，这对于跟踪硬件更新和维护至关重要。 文章还提到，有些IC设计会提供IEEE 1149.1标准之外的专用测试数据寄存器和专用指令，设计者需明确这些资源的功能和使用方法。 此外，文章还提及了《VLSI测试方法学和可测性设计》这本书，它是关于VLSI测试技术和设计的详细介绍，涵盖了广泛的议题，如电路测试、模拟方法、专用可测性设计、各种测试生成电路结构等，旨在为集成电路设计、制造、测试和应用的专业人员提供理论基础和实践指导。 这篇文章着重于VLSI器件标志寄存器在硬件设计中的重要角色，以及如何通过其进行有效的设备识别和测试，同时强调了与VLSI测试方法学和可测性设计相关的广泛知识体系。