[拼音]：daguimo jicheng dianlu ceshi jishu

[外文]：large scale integrated circuit testing techniques

大規(guī)模集成電路 (LSI)測(cè)試技術(shù)包括測(cè)試生成技術(shù)、響應(yīng)鑒別技術(shù)、測(cè)試儀技術(shù)和易測(cè)設(shè)計(jì)技術(shù)等。LSI 電路的測(cè)試方法，首先是針對(duì)大規(guī)模集成存儲(chǔ)器和微處理器這類數(shù)字電路的。數(shù)字集成電路功能測(cè)試的一般過程是：將一系列邏輯信號(hào)(由“1”、“0”組合的測(cè)試碼)加到被測(cè)電路的輸入端，同時(shí)將輸出響應(yīng)信號(hào)與預(yù)期設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行比較。根據(jù)比較結(jié)果鑒別被測(cè)電路功能是否正常。輸入測(cè)試碼的生成技術(shù)與輸出響應(yīng)的鑒別技術(shù)相結(jié)合，遂形成各種功能測(cè)試方法，常用的幾種方法如表。

測(cè)試生成技術(shù)

生成測(cè)試序列（即測(cè)試碼的集合，亦稱測(cè)試圖案）的技術(shù)。主要的方法有三種。

（1）隨機(jī)產(chǎn)生：用硬件產(chǎn)生大量偽隨機(jī)信號(hào)作為測(cè)試序列。此法的優(yōu)點(diǎn)是圖案數(shù)據(jù)量大、速度高，不需要用輸入測(cè)試圖案存儲(chǔ)器，測(cè)試儀簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)是有產(chǎn)生“不合法”圖案的可能性，造成不確定狀態(tài)。

（2）算法產(chǎn)生：按照簡(jiǎn)單的算法，利用硬件實(shí)時(shí)產(chǎn)生測(cè)試序列。此法容易高速產(chǎn)生長(zhǎng)而規(guī)則的圖案，不需要圖案存儲(chǔ)器，特別適合大規(guī)模集成存儲(chǔ)器的功能測(cè)試。

（3）程序生成：由大型計(jì)算機(jī)執(zhí)行測(cè)試生成程序而自動(dòng)生成測(cè)試序列。測(cè)試生成程序是根據(jù)各種測(cè)試生成算法設(shè)計(jì)的。測(cè)試生成算法復(fù)雜、生成速度慢，因而必須利用圖案存儲(chǔ)器儲(chǔ)存所生成的圖案。這種方法適合電路研制部門使用。在無自動(dòng)生成手段或自動(dòng)生成的測(cè)試序列不夠完全時(shí)，也可用人工方法編制全部或部分測(cè)試序列，但人工生成花費(fèi)時(shí)間較多。

響應(yīng)鑒別技術(shù)

獲得預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)響應(yīng)，以鑒別被測(cè)電路的輸出響應(yīng)是否正確的技術(shù)。采用的方法有：

（1）自檢：將被測(cè)電路插入實(shí)用系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)執(zhí)行應(yīng)用程序（或診斷程序）操作的結(jié)果鑒別被測(cè)電路的功能是否正常的自測(cè)方法。這種方法的主要優(yōu)點(diǎn)是測(cè)試在實(shí)用環(huán)境下進(jìn)行，無需專用測(cè)試設(shè)備，經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)便。但測(cè)試條件受到限制，測(cè)試靈活性差，唯有LSI電路需用量少的用戶采用此法。

（2）實(shí)時(shí)比較：由硬件（如被測(cè)電路的標(biāo)準(zhǔn)品或仿真器）實(shí)時(shí)產(chǎn)生預(yù)期響應(yīng)與被測(cè)電路響應(yīng)進(jìn)行比較（圖1a）。實(shí)時(shí)比較方式不需要大容量存儲(chǔ)器存儲(chǔ)測(cè)試序列和標(biāo)準(zhǔn)響應(yīng)的數(shù)據(jù)，因而測(cè)試設(shè)備簡(jiǎn)單。在更改測(cè)試序列時(shí)，預(yù)期響應(yīng)自動(dòng)產(chǎn)生相應(yīng)的變化，所以使用方便。隨機(jī)產(chǎn)生測(cè)試時(shí)，因測(cè)試序列很長(zhǎng)，特別適于采用這種比較方式。但比較方式對(duì)標(biāo)準(zhǔn)電路的依賴性很大，當(dāng)每種被測(cè)電路測(cè)試時(shí)都要有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)品。

（3）存儲(chǔ)比較：將所產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)響應(yīng)事先存入大容量存儲(chǔ)器，測(cè)試前調(diào)入高速測(cè)試圖案緩沖存儲(chǔ)器，測(cè)試時(shí)從中取出再與被測(cè)響應(yīng)比較(圖1b)。這種方式獲得預(yù)期響應(yīng)的方法有程序生成、標(biāo)準(zhǔn)電路產(chǎn)生和人工編制等。其主要優(yōu)點(diǎn)是測(cè)試時(shí)不再依賴標(biāo)準(zhǔn)電路，特別適于電路性能分析測(cè)試使用。但必須使用大容量存儲(chǔ)器和高速圖案緩沖存儲(chǔ)器，測(cè)試設(shè)備復(fù)雜。

（4）壓縮比較：將被測(cè)響應(yīng)和預(yù)期響應(yīng)通過圖案壓縮器壓縮后進(jìn)行比較，可避免大量比較和儲(chǔ)存輸出數(shù)據(jù)（圖1c）。此法測(cè)試設(shè)備簡(jiǎn)單，特別適合現(xiàn)場(chǎng)維修用。數(shù)據(jù)壓縮方法有跳變計(jì)數(shù)法和特征分析法等。前者是計(jì)數(shù)輸出響應(yīng)中“0”到“1”和“1”到“0”的跳變次數(shù)；后者是利用特征分析器而形成特征碼。

測(cè)試議技術(shù)

測(cè)試儀按功能有專用測(cè)試儀和通用(綜合)測(cè)試儀兩類。

（1）專用測(cè)試儀:專門測(cè)試一種或一類電路的測(cè)試設(shè)備，如存儲(chǔ)器測(cè)試儀、微處理器測(cè)試儀、手表電路測(cè)試儀等。這類測(cè)試儀主要用于電路的生產(chǎn)測(cè)試和驗(yàn)收測(cè)試。

（2）通用測(cè)試儀：具有測(cè)試多種電路的能力。這類設(shè)備主要用在電路的研究與試制階段，進(jìn)行各種特性測(cè)量、功能檢驗(yàn)和結(jié)果分析等。

LSI測(cè)試系統(tǒng)由測(cè)試硬件和測(cè)試軟件組成，典型硬件結(jié)構(gòu)如圖2。硬件結(jié)構(gòu)中除計(jì)算機(jī)部分外，就是測(cè)試儀和測(cè)試處理器。測(cè)試處理器控制測(cè)試儀的所有單元，而測(cè)試儀包括功能測(cè)試和參數(shù)測(cè)試兩部分。

功能測(cè)試部分的測(cè)試圖案產(chǎn)生器，可以是算法圖案產(chǎn)生器，也可以是存儲(chǔ)圖案產(chǎn)生器，或是二者的結(jié)合。定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生器產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)和選通信號(hào)。時(shí)鐘信號(hào)與測(cè)試碼通過波形格式器形成輸入的測(cè)試信號(hào)，而選通信號(hào)確定輸出信號(hào)的檢測(cè)時(shí)間。管腳電路包括輸入驅(qū)動(dòng)器和輸出檢測(cè)器，前者決定輸入信號(hào)的電平，后者檢測(cè)輸出信號(hào)的電平。此外，還有邏輯比較器供功能鑒別使用。程序電源中有的給管腳電路提供輸入、輸出高低電平的基準(zhǔn)，有的給被測(cè)電路提供工作電壓。失效分析存儲(chǔ)器儲(chǔ)存測(cè)試過程中的失效信息。

參數(shù)測(cè)試部分的直流參數(shù)精密測(cè)試單元，是個(gè)能夠加電壓測(cè)電流和加電流測(cè)電壓的部件，供精密測(cè)量電路直流參數(shù)使用。交流參數(shù)精密測(cè)試單元多為選購(gòu)件，供精密測(cè)量電路交流（時(shí)間）參數(shù)使用。

軟件結(jié)構(gòu)是自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的重要組成部分，其組成依測(cè)試系統(tǒng)的規(guī)模而異，一般包括四方面的軟件。

（1）操作系統(tǒng)：包括外設(shè)管理、文件管理、存儲(chǔ)管理和其他實(shí)用程序；

（2）運(yùn)行系統(tǒng)：包括測(cè)試監(jiān)控程序、器件測(cè)試程序和系統(tǒng)診斷程序；

（3）開發(fā)系統(tǒng)：包括測(cè)試程序的編輯程序、編譯程序和測(cè)試實(shí)用程序（供算法圖案產(chǎn)生和存儲(chǔ)響應(yīng)的模擬與仿真用）；

（4）報(bào)告系統(tǒng)：包括測(cè)試分析程序和數(shù)據(jù)簡(jiǎn)化程序。

易測(cè)設(shè)計(jì)技術(shù)

電路設(shè)計(jì)時(shí)采取的增加易測(cè)性的措施，即采用易測(cè)結(jié)構(gòu)和自測(cè)方法。因?yàn)閿?shù)字電路越復(fù)雜，其測(cè)試生成就越困難，對(duì)于高度時(shí)序電路更是如此。這就要求邏輯和芯片設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)電路時(shí)必須考慮電路是否容易測(cè)試的問題，即需要進(jìn)行電路的易測(cè)設(shè)計(jì)。

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標(biāo)簽：大規(guī)模集成電路測(cè)試技術(shù)

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文章名稱：《大規(guī)模集成電路測(cè)試技術(shù)》

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