49、数字DFT与扫描设计全解析

数字DFT与扫描设计全解析

1. 扫描设计基础与测试向量生成

在扫描设计中，会添加两个多路复用器（MUX 1 和 MUX 2），同时新增两个输入（TC，即测试控制；SCANIN）和一个输出（SCANOUT）。当 TC = 0 时，在 SCANIN 和 SCANOUT 之间会形成一个两位的移位寄存器；当 TC = 1（正常模式）时，Q1 输入到 FF1，Q2 输入到 FF2。

如果移除扫描电路，将 Q1 和 Q2 直接连接到 FF1 和 FF2，该时序电路会有六个不可测试的固定为 1（s-a-1）故障。其中，与复位信号 R 相关的一个故障有可能被检测到。不可测试和潜在可检测的故障在时序电路中很常见。

一个时序自动测试模式生成（ATPG）程序生成了 35 个向量，覆盖了非扫描电路中 42 个故障中的 36 个。该 ATPG 程序为虚线框内的组合电路生成了 12 个向量，此组合电路有四个输入（C、R、P1 和 P2）和三个输出（Z、Q1 和 Q2）。转换为包含六个向量的移位寄存器测试的扫描序列后，得到了一个 44 个向量的扫描测试序列。故障模拟显示，该序列能检测到所有故障，包括多路复用器中的故障以及原始时序电路中的六个不可测试故障。若扫描序列中不包含六个向量的移位寄存器测试，MUX1 中会有一个故障无法被检测到。这表明 ATPG 程序未针对多路复用器中的故障，且若故障干扰扫描输入或输出操作，部分测试可能无效，所以移位寄存器序列很重要。

下面是扫描设计相关元素的表格：
|元素|描述|
| ---- | ---- |
|多路复用器|MUX 1 和 MUX 2，用于控制信号流向|
|输入|TC（测试控制）、SCANIN|