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绪论 1

第一章 测试生成 4

1.1 数字系统中的故障和故障模型 4

1.1.1 失效和故障 4

1.1.2 发生故障的原因 4

1.1.3 故障特征的描述 5

1.1.4 故障模型 5

1) 建立故障模型的作用 5

2) 对故障模型的要求 6

3) 固定故障模型 7

4) 桥故障模型 10

5) 固定开路故障(s-op) 11

3) 功能块级故障模型 12

2) 门级故障模型 12

1) 晶体管级故障模型 12

1.1.5 满足不同层次要求的故障模型 12

1.1.6 其他种类的故障模型 13

1.2 与测试生成有关的基本概念 15

1.2.1 激励与响应 15

1.2.2 测试码 15

1.2.3 测试集 16

1.2.4 故障检测与故障诊断 16

1.2.5 按可检测特征对故障分类 17

1.2.6 故障覆盖率和分辨率 17

1.2.7 获取数字系统测试集的方法 18

1.3 组合电路的测试生成 19

1.3.1 一维通路敏化 19

3) 布尔差分定义的意义 22

2) 布尔差分的定义 22

1) 异或运算的若干计算公式 22

1.3.2 布尔差分算法 22

4) 单故障检测定理 23

5) 布尔差分定义的简化形式 24

6) 布尔差分的一些重要性质 25

7) 求电路初级输入变量的布尔差分举例 26

8) 求电路内部引线变量的布尔差分 27

9) 布尔差分的链接公式 28

10) 对布尔差分算法的简短评论 32

1.3.3 D算法 32

1) 与D算法有关的术语和概念 32

2) D算法的一般步骤 37

3) D算法的进一步完善 42

1) PODEM算法的基本思想 44

1.3.4 PODEM算法 44

4) 对D算法的简短评论 44

2) PODEM算法的流程 45

3) PODEM算法应用举例 47

4) 对PODEM算法的简短评论 49

1.3.5 FAN算法 50

1) FAN算法的基本思想 50

2) FAN算法的流程图 53

3) FAN算法应用举例 53

4) 对FAN算法的简短评论 55

1.3.6 G-F二值算法 55

1) 从五值逻辑到九值逻辑 55

2) 九值逻辑的G-F二值表示法 57

3) G-F二值算法的理论基础——G-F二值公式 59

4) G-F二值算法描述(按路径敏化思想) 66

5) G-F二值算法对组合逻辑的应用 70

6) 对G-F二值算法的简短评论 72

1.4 时序电路的测试生成 72

1.4.1 时序电路测试生成的困难 72

1) 置初态问题 72

2) 竞争冒险问题 73

1.4.2 时序电路的结构测试生成 74

1) 时序电路的迭代组合模型 74

2) G-F二值算法处理迭代组合模型的方法描述 75

3) 用G-F二值算法生成时序电路的测试举例 79

1.4.3 时序机的功能测试——校验试验 82

1) 与校验试验有关的基本概念 82

2) 设计校验序列的步骤 85

1.5 非确定性测试生成 87

3) 对校验试验的简短评论 87

1.5.1 随机测试生成面临的主要问题及解决方法 88

1.5.2 初级单元简集相交法 90

第二章 可测性设计 93

2.1 可测性设计概述 93

2.1.1 可测性设计的必要性 93

2.1.2 测试的必要性 94

2.1.3 与可测性设计有关的基本概念 96

2.2 组合网络的可测性设计方法 97

2.2.1 基本目标和依据 97

2.2.2 R-M方法 98

1) Reed-Muller展开式 98

2) 按R-M展开式实现的电路的测试 99

3) R-M展开式的另一种推导方法 100

1) 用二输入的异或门和与非门设计只需五组测试的网络 101

2.2.3 控制逻辑的应用 101

4) 对R-M方法的简短评论 101

2) 用二输入与门、或门和非门设计只需三组测试的网络 103

3) 对使用控制逻辑的简短评论 105

2.2.4 校验子(Syndrome)可测性设计 105

1) 校验子的定义 105

2) 校验子的计算法则 105

3) 校验子测试方法 106

4) 校验子可测性设计 107

2.2.5 逻辑概率与随机可测性分析 107

1) 逻辑概率的定义 107

2) 逻辑概率的计算法则 108

3) 逻辑概率计算举例 110

4) 随机可测性的分析及其改善方法 111

2.3.1 专门方法的含义 112

2.3.2 划分测试区 112

2.3 可测性设计的专门方法(Ad hoc) 112

2.2.6 对组合网络可测性设计方法的简短评论 112

2.3.3 增加测试点技术 114

2.3.4 制订可测性设计规则 116

2.4 结构可测性设计 118

2.4.1 结构可测性设计方法发展概况 118

2.4.2 几种扫描设计技术 119

1) 扫描通路(Scan Path)方法 120

2) 扫描置位(Scan Set)方法 121

3) 随机存取扫描(Random Access Scan)方法 122

2.4.3 电平敏感扫描设计(LSSD) 123

1) LSSD的基本要求 123

2) LSSD所用的基本元件 124

3) LSSD的设计规则 125

4) LSSD的系统配置 127

5) LSSD三种配置的开销估算 129

6) LSSD的困难和优点 130

2.4.4 结合扫描设计的自测试技术——BILBO 130

1) 关于自测试 131

2) 线性反馈移位寄存器LFSR 131

3) 特征分析寄存器SAR 134

4) BILBO元件 138

第三章 可测性分析 144

3.1 可测性分析概述 144

3.1.1 可测性分析的基本概念 144

3.1.2 可测性分析的发展概况 144

2) 独立信号模型和相关信号模型 147

3) 静态可测性分析和动态可测性分析 147

1) 关于可测性分析的作用问题 147

3.1.3 可测性分析研究中的几个热点 147

4) 电路可测性的自动改善 148

3.2 CAMELOT方法 149

3.2.1 可控制性概念 149

3.2.2 可观察性概念 151

3.2.3 易测性概念 153

3.2.4 对CAMELOT方法的简短评论 154

3.3 SCOAP方法 154

3.3.1 有关的定义 154

3.3.2 C/O的有关计算公式 155

3.3.3 C/O计算算法 157

3.3.4 C/O计算举例 158

3.3.5 对SCOAP方法的简短评论 162

3.4 TEST/80方法 162

3.4.1 有关的定义、公式和计算法则 162

3.4.2 计算流程 165

3.4.3 计算举例 166

3.4.4 对TEST/80方法的简短评论 168

3.5 四值动态代价分析方法(FDCM) 169

3.5.1 定义和计算公式 169

1) 引线在正常电路中的可控制性 169

2) 引线在故障电路中的可控制性 171

3) 故障的可测度T(A，y) 171

3.5.2 FDCM的必要性 172

1) 故障对引线可控制性的动态影响 173

2) 故障对引线可观察性的动态影响 173

3) 用T(A，y)取代dA的原因 174

3.5.3 四值代价分析相对于二值代价分析的优势 175

3.5.4 四值代价的计算复杂性分析 180

3.5.5 四值代价的进一步完善问题 180

3.6.1 从独立信号模型到动态相关信号模型 181

3.6 动态约束四值测度方法DRFM 181

3.6.2 故障的必要检测条件NDC 182

1) 与NDC有关的几个定义 182

2) NDC的快速计算方法 183

3.6.3 四值测度的动态约束条件及其扩展 185

1) 动态约束条件DRC的形成规则 185

2) DRC对四值测度精度的影响 186

3.6.4 DRFM方法 190

1) DRFM测度的表述 190

2) DRFM方法的流程 190

3) 几点结论 190

第四章 自动测试生成系统ATGS 192

4.1 概述 192

1) 组合电路模型和时序电路模型 194

4.2 ATGS的系统模型 194

4.2.1 电路模型 194

2) 同步时序电路模型和异步时序电路模型的区分 195

3) 门级电路模型和功能块级电路模型 198

4) 混合电路模型 198

4.2.2 故障模型 198

1) 门级单固定故障模型 199

2) 功能块级单固定故障模型 199

3) 混合单固定故障模型 199

4) 时钟电路的故障模型 199

5) 其他电路的特殊故障模型 201

4.3 ATGS的系统结构 201

4.3.1 数据库DB 201

1) 标准单元库SDB1 201

3) 库操作程序 204

2) CUT信息库SDB2 204

4.3.2 电路描述 207

1) 面向结构的电路描述语言 207

2) 描述语言编译器 208

3) CUT的链表拓扑结构 208

4.3.3 预处理 210

1) 生成CUT的目标故障表 210

2) 从简到繁对CUT的测试树头排序 211

3) 生成树标记和各引线的树头级距Lhv 211

4) 生成引线跳变标记和故障级距Lfv 213

5) 计算DRFM测度，识别不可测故障 215

6) 功能块表达式的预代真 215

4.3.4 测试生成 216

1) G-F二值算法的逆向路径敏化方法 217

2) 按逆向路径敏化流程求测试举例 223

3) 加速测试生成的若干策略 227

4.3.5 故障模拟 232

1) 并行故障模拟 233

2) 同时故障模拟 236

3) ATGS对同步时序电路的并行故障模拟方案 239

4) 异步时序电路故障模拟的特殊性 241

5) 故障辞典和故障定位方法 243

4.3.6 总控 246

1) 总控流程图 246

2) 总控的统计分析功能 246

3) 总控的交互功能 247

4.4 ATGS的软件实现 247

4.4.4 与自动测试系统的软接口考虑 248

4.5 ATGS对特殊元件和特殊电路的处理方法 248

4.4.2 编程语言的选择 248

4.4.3 程序的模块化结构 248

4.4.1 宿主机的选择 248

4.5.1 线逻辑 249

4.5.2 三态元件 249

4.5.3 双向线 250

4.5.4 存储型元件 251

1) 对RAM的处理 251

2) 对PROM的处理 253

4.5.5 PLA 254

4.5.6 多时帧、多时钟元件 254

结论与展望 255

习题 258

参考文献 263