DFT理论知识 scan insertion详解

### DFT 理论知识：SCAN Insertion 详解

#### 一、SCAN Insertion 概述

**1. 定义**

SCAN Insertion 是设计可测试性（Design For Testability, DFT）中的一种技术，通过在芯片设计中插入扫描链（Scan Chain），使得原本难以测试的组合逻辑电路变得可测试。扫描链通过将触发器（Flip-Flop）转换为扫描触发器（Scan Flip-Flop），实现对电路状态的控制和观测。

**2. 目的**

- **提高测试覆盖率**：通过扫描链，可以更容易地控制和观测电路内部状态，提高测试覆盖率。
- **简化测试生成**：扫描链使得测试模式生成（ATPG）更加简单和高效。
- **降低测试成本**：通过提高测试效率，降低测试时间和成本。

#### 二、SCAN Insertion 的基本原理

**1. 扫描触发器（Scan Flip-Flop）**

- **结构**：扫描触发器是普通触发器的扩展，具有两个输入端（数据输入和扫描输入）和一个输出端（数据输出和扫描输出）。
- **工作模式**：扫描触发器有两种工作模式：功能模式和扫描模式。在功能模式下，扫描触发器像普通触发器一样工作；在扫描模式下，扫描触发器通过扫描链传递测试数据。

**2. 扫描链（Scan Chain）**

- **定义**：扫描链是由多个扫描触发器串联而成的链路，用于在扫描模式下传递测试数据。
- **结构**：扫描链的输入端连接到测试数据输入（Test Data In, TDI），输出端连接到测试数据输出（Test Data Out, TDO）。
- **工作原理**：在扫描模式下，测试数据通过 TDI 输入到扫描链，依次通过每个扫描触发器，最终从 TDO 输出。

#### 三、SCAN Insertion 的实现步骤

**1. 设计转换**

- **触发器替换**：将设计中的普通触发器替换为扫描触发器。
- **扫描链构建**：根据设计需求，将扫描触发器串联成扫描