scan測(cè)試的基本原理 scan測(cè)試的基本過(guò)程

• 首先介紹scan測(cè)試的基本原理。

scan測(cè)試中兩個(gè)最基本概念：

1. 可控性(control)
2. 可觀測(cè)性(observe)

scan設(shè)計(jì)的兩個(gè)基本流程：

1. 把普通寄存器替換成可掃描的寄存器
2. 把可掃描的寄存器連成掃描鏈

如下圖所示：左邊是普通寄存器，右邊是可掃描寄存器，D端前面加一個(gè)二選一的MUX，選擇端是scan_enable，為1時(shí)選擇SI端，為0時(shí)選擇D端。

如下圖所示：把所有可掃描寄存器首尾連接在一起，就構(gòu)成了掃描鏈。注意，增加了三個(gè)端口，分別是SI(scan out)，SO(scan out)和SE(scan enable)。

綜上所述：scan就是把普通寄存器替換成可掃描的寄存器，目的是創(chuàng)建control和observation點(diǎn)，然后把所有的可掃描寄存器連接在一起串成掃描鏈(scan chain)，利用掃描鏈，工具自動(dòng)產(chǎn)生測(cè)試patterns，讓寄存器處于一個(gè)特定的值(control)，然后將期望的值移出來(lái)進(jìn)行對(duì)比(observe)，來(lái)判斷芯片是否有缺陷。

• 接下來(lái)介紹scan測(cè)試的基本過(guò)程。

scan測(cè)試可以大概分為如下四個(gè)步驟：

1. Test setup
   1. 初始化過(guò)程，讓芯片進(jìn)入scan test模式，可以由端口控制，也可以由內(nèi)部寄存器控制。
2. Shift---load/unload
   1. 串行shift in確定值到scan chain的寄存器上，然后把測(cè)試結(jié)果shift out進(jìn)行對(duì)比。
3. Capture
   1. scan_enable拉低，從輸入端口force確定值，從輸出端口measure輸出值，然后puluse capture clock。
4. Repeat load/unload---shift/capture until test is done
   1. 重復(fù)shift和capture過(guò)程，直到測(cè)試結(jié)束。

scan測(cè)試具體分析包含如下5個(gè)events：

1. Load scan chain(many cycles)
2. Force primary inputs(PI)
3. Measure primary outputs(PO)
4. Pulse capture clock
5. Unload values from scan cells

如下圖所示：步驟2，3，4就是capture過(guò)程。

• 最后再介紹scan測(cè)試的具體細(xì)節(jié)。

主要具體介紹如下四個(gè)步驟：

1. LOAD
2. FORCE PI
3. MEASURE PO
4. PULUSE CAPTURE CLOCK

LOAD過(guò)程分為如下4步：

1. Force SE to "1"(scan enable)
2. Force SI(scan chain input pin)
3. Pulse shift clock
4. Repeat steps 2 and 3 until all scan cells are loaded

如下圖所示：SE拉高后，經(jīng)過(guò)三次shift過(guò)程，三個(gè)掃描寄存器分別處于確定值011(從左到右)狀態(tài)

然后SE拉低，電路處于function模式，從PI端口A和B force兩個(gè)確定值11，同時(shí)三個(gè)寄存器的輸出端的值011傳遞到組合邏輯輸入端，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間從PO端口measure確定值1。

最后新的一組patterns(101)，串行shift in，同時(shí)內(nèi)部電路的確定值(111)，串行shift out進(jìn)行對(duì)比。

以上即為scan測(cè)試的基本原理和過(guò)程。