大规模集成电路 (LSI)测试技术包括测试生成技术、响应识别技术、测试仪技术和易测设计技术。LSI 电路的测试方法首先是针对大型集成存储器和微处理器等数字电路。数字集成电路功能测试的一般过程是将一系列逻辑信号(由1和0组合的测试码)添加到被测电路的输入端,并将输出响应信号与预期设置的标准信号进行比较。
中文名
大规模集成电路测试技术
外文名
LSI testing technology包括
测试生成技术,响应识别技术
对象
大规模集成存储器
大规模集成电路测试技术常用技术
编辑
语音
测试生成技术 生成测试序列(即测试码的集合,亦称测试图案)的技术。主要的方法有三种。①随机生成:以硬件生成大量伪随机信号作为测试序列。该方法的优点是图案数据量大,速度高,无需输入测试图案存储器,测试仪简单;缺点是可能产生非法图案,导致不确定性。②算法生成:根据简单的算法,使用硬件实时生成测试序列。该方法不需要图案存储器,特别适用于大型集成存储器的功能测试。③程序生成:测试序列由大型计算机自动生成。测试生成程序是根据各种测试生成算法设计的。测试生成算法复杂,生成速度慢,因此必须使用图案存储器存储生成的图案。该方法适用于电路开发部门。当没有自动生成手段或自动生成的测试序列不完整时,也可以手动编制全部或部分测试序列,但手动生成需要更多的时间。
响应鉴别技术 获得预期标准响应,以鉴别被测电路的输出响应是否正确的技术。采用的方法有:①自检:将被测电路插入实用系统,根据系统执行的应用程序(或诊断程序)操作结果识别被测电路的功能是否正常。该方法的主要优点是在没有特殊测试设备的实际环境下进行测试,经济简单。但测试条件有限,测试灵活性差,只有LSI该方法适用于电路需求较少的用户。②实时比较:将预期响应与被测电路响应进行比较(图1)a)。实时比较模式不需要大容量存储器存储测试序列和标准响应数据,因此测试设备简单。在更改测试序列时,预期响应会自动产生相应的变化,因此使用方便。当随机生成测试时,由于测试序列很长,特别适合使用这种比较方法。但比较方法非常依赖于标准电路,当每个测量电路都有相应的标准产品时。③存储比较:将产生的标准响应提前存储在大容量存储器中,测试前转移到高速测试图案缓冲存储器中,然后与测试响应进行比较(图1)b)。获得预期响应的方法包括程序生成、标准电路生成和人工准备。其主要优点是在测试过程中不再依赖标准电路,特别适用于电路性能分析测试。但是,测试设备复杂,必须使用大容量存储器和高速图案缓冲存储器。④压缩比较:通过图案压缩机压缩测量响应和预期响应,可避免大量比较和存储输出数据(图1c)。此法测试设备简单,特别适合现场维修用。数据压缩方法有跳变计数法和特征分析法等。前者是计数输出响应中“0”到“1”和“1”到“0”的跳变次数;后者是利用特征分析器而形成特征码。 测试议技术测试仪按功能有专用测试仪和通用(综合)测试仪两类。①专用测试仪:专门测试一种或一种电路测试设备,如存储器测试仪、微处理器测试仪、手表电路测试仪等。该测试仪主要用于电路的生产测试和验收测试。②通用测试仪:具有测试各种电路的能力。该设备主要用于各种特性测量、功能测试和结果分析。
LSI测试系统由测试硬件和测试软件组成,典型硬件结构。硬件结构中除计算机部分外,就是测试仪和测试处理器。测试处理器控制测试仪的所有单元,而测试仪包括功能测试和参数测试两部分。 功能测试部分的测试图案产生器,可以是算法图案产生器,也可以是存储图案产生器,或是二者的结合。定时信号产生器产生时钟信号和选通信号。时钟信号与测试码通过波形格式器形成输入的测试信号,而选通信号确定输出信号的检测时间。管脚电路包括输入驱动器和输出检测器,前者决定输入信号的电平,后者检测输出信号的电平。此外,还有逻辑比较器供功能鉴别使用。程序电源中有的给管脚电路提供输入、输出高低电平的基准,有的给被测电路提供工作电压。失效分析存储器储存测试过程中的失效信息。
参数测试部分的直流参数精密测试单元是一个可以添加电压测量电流和电流测量电压的部件,用于精密测量电路的直流参数。交流参数的精密测试单元大多是精密测量电路交流(时间)参数的购买部分。
软件结构是自动测试系统的重要组成部分,其组成因测试系统的规模而异,一般包括软件的四个方面。①操作系统:包括外设管理、文件管理、存储管理等实用程序;②操作系统:包括测试监控程序、设备测试程序和系统诊断程序;③开发系统:包括编辑程序、编译程序和测试实用程序(模拟和模拟算法图案和存储响应);④报告系统:包括测试分析程序和数据简化程序。
易测设计技术
电路设计中采取的增加易测性的措施是采用易测结构和自测方法。因为数字电路越复杂,测试生成就就越困难,高度时间电路也越困难。这就要求逻辑和芯片设计师在设计电路时考虑电路是否容易测试,即电路的易测设计。
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