11、逻辑与故障仿真：从设计验证到电路建模的全面解析

逻辑与故障仿真：从设计验证到电路建模的全面解析

在数字电路设计领域，逻辑与故障仿真对于确保电路的功能正确性和可靠性至关重要。本文将深入探讨设计验证仿真、测试评估仿真以及电路建模等方面的内容，帮助读者全面了解数字电路仿真的核心要点。

1. 设计验证仿真

设计验证仿真是确保电路功能正确性的重要步骤。在这个阶段，我们使用验证向量进行真值仿真，以验证设计的功能是否符合预期。

1.1 验证向量的选择与优化

验证向量的生成通常不考虑之前章节讨论的固定故障测试。这些向量的主要目的是通过真值仿真来验证设计的功能正确性。一旦电路通过验证，就可以基于这些验证向量来推导制造测试向量。

然而，验证向量的固定故障覆盖率可能并不总是很高。例如，在某些情况下，前七个向量可能就能够覆盖所有的固定故障。因此，在制造测试中，我们可以只使用前七个向量，从而减少测试时间和成本。

为了优化验证向量，我们可以使用故障模拟器从验证向量中选择合适的向量集。通过去除那些不会增加故障覆盖率的向量，可以对验证向量进行压缩。如果覆盖率不足（理想情况下固定故障覆盖率应达到95% - 100%），则可以使用后续章节讨论的测试生成算法来添加故障覆盖向量。

1.2 时序验证

除了逻辑功能的验证，完整的验证还必须考虑设计的时序行为。以四位纹波进位加法器为例，在理想情况下，逻辑正确性意味着如果信号以较慢的速率施加，电路将产生正确的结果。但在实际中，硬件元件（如门和互连）存在延迟，因此需要进行特殊的测试来验证或测试设计或制造电路的延迟。

延迟测试必须通过最长的组合路径传播信号变化。对于四位纹波进位加法器，最长路径从某个输入