一种非对称桥接故障的测试方法

1.本发明属于集成电路测试技术领域，具体涉及一种非对称桥接故障的测试方法，可用于检测线网之间是否存在非对称桥接故障(支配故障、支配与故障、支配或故障)。


背景技术：

2.在集成电路测试领域中，将待测线网设置为确定的逻辑状态并观察和无故障的参考状态是否一致是一种通用的检测故障的方法，适用于不同的集成电路测试场景，如asic测试、fpga应用相关测试、fpga应用无关测试等。将同一时刻所有待测线网的逻辑状态称作一个逻辑向量。如果集成电路内所有待测线网的逻辑状态是完全可控制的和可观察的，那么测试方法的目标是用尽可能少的逻辑向量检测出尽可能多的故障，并且得到逻辑向量的过程应该是尽可能自动的。
3.桥接故障测试一直是集成电路测试领域中的重要问题。文献[1]指出，除了对称桥接故障(线与故障、线或故障)，集成电路的线网之间还可能存在非对称桥接故障(支配故障、支配与故障、支配或故障)，此时一个线网的逻辑状态会单方面受到另一个线网的逻辑状态的影响，从而造成集成电路功能出错。测试非对称桥接故障比测试对称桥接故障更为困难，并且非对称桥接故障的测试会自然涵盖对称桥接故障的测试以及开路故障的测试。
[0004]
文献[2]提出了一种测试方法，通过对线网编码得到逻辑向量。如果集成电路内所有待测线网的逻辑状态是完全可控制的和可观察的，那么将文献[2]提供的逻辑向量能够检测出所有开路故障和所有对称桥接故障，但是不能检测出所有非对称桥接故障。
[0005]
参考文献
[0006]
【1】j.m.emmert,c.e.stroud and j.r.bailey,"a new bridging fault model for more accurate fault behavior,"2000ieee autotestcon proceedings.ieee systems readiness technology conference.future sustainment for military aerospace(cat.no.00ch37057),2000,pp.481-485.
[0007]
【2】m.tahoori,"application-dependent testing of fpgas,"in ieee transactions on very large scale integration(vlsi)systems,vol.14,no.9,pp.1024-1033,sept.2006。


技术实现要素：

[0008]
本发明的目的在于提供一种使用的逻辑向量数量少、测试效率高、通用性强的非对称桥接故障的测试方法。
[0009]
本发明提供的非对称桥接故障的测试方法，是用简洁明确的步骤得到一组逻辑向量，使之能够检测出集成电路中任意两个待测线网之间可能存在的非对称桥接故障，并且保证逻辑向量的数量较少，从而提高测试效率，具体步骤如下：
[0010]
(1)通过待测线网的数量m计算得到逻辑向量的数量n，使得n是满足an≥m的最小正整数，其中：
[0011][0012]
floor(n/2)的含义为对n/2向下取整，ceil(n/2)的含义为对n/2向上取整；
[0013]
(2)对所有待测线网分别指定一个二进制编码，编码的位数是逻辑向量n,每个编码中1的数量都为floor(n/2)，0的数量都为ceil(n/2)，或者相反；由于从n个位中选择floor(n/2)个编码为1(或者0)，易知满足要求的编码共有个，任取其中m个作为所有待测线网的编码即可；
[0014]
(3)取所有待测线网编码中的第1位构成第1个逻辑向量，依次类推，得到全部n个逻辑向量；
[0015]
(4)将待测线网同时设置为第1个逻辑向量所示的逻辑状态，观察逻辑状态是否和无故障的参考状态一致；依次类推，如果对于全部n个逻辑向量，观察到逻辑状态都和无故障的参考状态一致，则电路不存在非对称桥接故障。
[0016]
上述步骤能够得到数量较少的逻辑向量，并且所有非对称桥接故障都能被激活并检测到，理由如下。取任意两个线网记为线网a和线网b，由于每个线网的编码各不相同，但是其中1和0的数量是相同的，所以编码中必然存在两个不同的位，在其中一个位上，线网a的值为1且线网b的值为0，另一个位上，线网a的值为0且线网b的值为1，这就保证了任意两个待测线网之间可能存在的非对称桥接故障都会被激活并检测到。本发明中令编码中0和1的数量应当尽可能接近，从而使得编码的位数尽可能少，相应的逻辑向量的数量也是尽可能少的。
[0017]
本发明的优点主要包括：
[0018]
(1)本发明易于自动化，步骤简洁明确，不需要专家知识；
[0019]
(2)本发明具备通用性，可以应用于不同的集成电路测试场景；
[0020]
(3)本发明能够检测到任意两个待测线网之间存在的非对称桥接故障；
[0021]
(4)本发明的测试向量数量是比较少。
附图说明
[0022]
图1为非对称桥接故障模型示意图。
[0023]
图2为待测线网编码和逻辑向量示意图。
[0024]
图3为待测线网(以fpga应用相关测试为例)示意图。
[0025]
图4为无故障时待测线网的逻辑状态的示意图。
[0026]
图5为存在非对称桥接故障时待测线网的逻辑状态的示意图。
具体实施方式
[0027]
为了更好地阐述本发明的方案和优点，下面结合附图，以fpga应用相关测试为例作具体说明。本例中，fpga应用电路如图3所示，待测线网数量为6，分别记为线网a、b、c、d、e、f。
[0028]
第一步，根据待测线网数量为6，根据式(1)计算得到逻辑向量数量为4。
[0029]
第二步，对所有待测线网分别指定一个4位二进制编码，每个二进制编码中1的数量和0的数量都为2个，不难得到满足要求的编码有且仅有“0011”、“0101”、“0110”、“1001”、“1010”、“1100”这6个，分别作为6个待测线网的二进制编码，如图2所示。
[0030]
第三步，得到4个逻辑向量“000111”、“011001”、“101010”、“110100”。
[0031]
第四步，为了同时控制所有待测线网的逻辑状态并观察，不妨将fpga中的查找表配置成single-term功能。以第一个逻辑向量“000111”为例，根据6个待测线网的逻辑状态a＝0、b＝0、c＝0、d＝1、e＝1、f＝1反推得到各查找表的逻辑功能，满足当且仅当查找表的输入线网处于给定的逻辑状态时，查找表的输出线网才会处于给定的逻辑状态，此时的逻辑功能称作single-term功能，如图4所示，加粗实线代表逻辑状态1，虚线代表逻辑状态0。此外，各触发器的初始状态需要配置成与其输出线网的给定逻辑状态相同。当所有查找表和所有触发器都配置正确时，fpga应用电路内所有待测线网能够被同时设置为逻辑向量所示的逻辑状态。假设应用电路中存在“e支配或b”的非对称桥接故障，那么线网b的逻辑状态会由0变成1，导致线网f的逻辑状态由1变成0，在输出端会显示错误的逻辑状态，从而检测到该故障，如图5所示。当4个逻辑向量被全部测试完毕时，任意两个待测线网之间存在的非对称桥接故障都能够检测到。
[0032]
以上所述，仅是本发明的较佳实施方法而已，本发明不限于以上实施例的形式。可以理解，熟悉本领域的技术人员在未脱离本发明的范围和构思的前提下，依据本发明的技术实质对以上实施方法进行的简单修饰和改动，均属于本发明技术方案保护的范围内。