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数字电路的故障测试模式生成方法研究

刘歆  
【摘要】:IC 业是全球经济发展的高速增长点,其质量和可靠性尤为重要。而IC 制造测试是确保IC 质量的一种重要手段。开发测试的核心主题是可测性设计、测试模式生成、测试模式评价和测试程序开发与调试。本论文的主要研究工作是测试模式生成与测试模式评价方法。 随着VLSI 电路的复杂度越来越高,对其质量要求也越来越高,因此测试生成问题也就变得更加重要,同时也变得更加困难。如今全扫描设计已经成为了事实上的工业标准,这使得多年来未得到根本解决的时序电路测试生成问题变成了组合电路的测试生成问题。因此,组合电路的测试生成问题也就成了研究的焦点。 自动测试生成技术是电子设计自动化中最难的问题之一。它所涉及的问题及其相关的子问题几乎都是NP 难问题,它有着极强的理论性和实践性。它一直是EDA 领域中的一个重要研究主题,因为它与测试经济和半导体技术的飞速发展密切相关,其目的就是要加速测试生成时间和提高测试模式质量。 本论文在理论和实践方面系统地研究了测试生成方法及其支撑理论基础,包括布尔函数的各种有效描述形式,电路的符号化处理方法,故障建模方法,故障仿真方法,以及自动测试模式生成方法。本论文在系统地分析和总结了有关测试生成的理论和文献资料后,深入地研究了ROBDD 算法和SAT 算法,以及各种故障仿真方法和测试生成方法。提出了用于故障仿真的故障映射方法,提出了使用布尔可满足性的ATPG 解决方案。具体的研究内容可概括为: 1、研究了故障建模方法,并运用故障等价关系和故障支配关系两种方法对单固定型故障集合进行压缩。 2、研究了布尔可满足性推理方法并将其用于电路建模及求解,提出了一种结合电路拓扑信息的形式化测试模式生成方法。 3、研究了从非子句的电路约束问题到CNF 公式的转换,以及基于SAT 的APTG 解决方案。 4、研究了故障仿真技术,提出了一种基于故障映射的4 值并行故障仿真方法,可有效地减少显式并行故障仿真的遍数,提高仿真的性能。 5、将SAT、BDD 和结构方法相结合,提出了基于TRL 的BDD 学习方法,可有效地解决局部信号赋值之间的关联性; 将结构启发式知识转换为CNF 子句用以进一步修


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