片上网络通讯结构可测性设计

片上网络通讯结构可测性设计

论文摘要

测试已经成了集成电路设计制造中不可分割的一部分,而且随着集成电路工艺复杂度和设计复杂度的提高,集成电路的测试变得越来越困难,也变得越来越重要。在这种情况下,可测性设计(Design For Test)技术成为解决芯片生产测试问题的主要手段之一,日益引起人们的重视。片上网络(NoC)结构的显著特点是规模巨大和互连通讯复杂。如此大规模的结构其制造故障也会随之提高,这就对其测试提出了更高程度的要求,需要采用合理的测试策略及测试体系来对片上网络进行测试,以节省测试开销。因此研究NoC测试策略及测试体系对解决NoC及未来电路测试难点有重要意义。本文首先阐述了测试的基本概念,简单地描述了故障检测的基本原理以及现有的一些可测性方法。NoC通讯结构的测试分为两部分:路由开关间互连线的测试和路由开关的测试。针对路由开关间互连线的测试,采用MAF测试模型,利用BIST测试法,设计了TDG单元和TED单元,并通过软件进行了仿真和综合。对于路由开关的测试,由于NoC中数据是以报文的方式进行传播,则可以把测试数据封装成报文的形式,通过路由开关在通讯网络中传播,进而对路由开关进行测试。根据报文地址段的不同,测试可以分为两种:单播测试法和多播测试法。最后分析了两种方法的测试时间。然后本文针对NoC中资源网络接口的多时钟域问题,设计了异步FIFO,利用软件对其进行功能仿真。并通过插入扫描链和隔离双端口存储器,设计了异步FIFO的测试结构。仿真结果显示,插入扫描链后电路的面积和功耗有少量增加。最后本文对NoC测试技术的未来发展方向进行了展望。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 测试的概念和意义
  • 1.2 可测性设计技术概述
  • 1.2.1 故障检测的基本原理
  • 1.2.2 可测性设计的方法
  • 1.3 本论文结构
  • 第二章 集成电路测试技术
  • 2.1 Ad-Hoc 可测性设计技术
  • 2.2 边界扫描测试技术
  • 2.3 嵌入式核测试技术
  • 2.3.1 IEEE P1500 测试外壳的基本结构
  • 2.3.2 测试外壳的指令
  • 2.3.3 测试外壳串行端口(WSP)
  • 2.3.4 测试外壳指令寄存器(WIR)
  • 2.3.5 测试外壳旁路寄存器(WBY)
  • 2.3.6 测试外壳边界寄存器(WBR)
  • 2.3.7 IEEE P1500 测试体系
  • 2.4 内建自测试技术
  • 2.4.1 测试序列生成
  • 2.4.2 测试响应分析
  • 2.5 本章小结
  • 第三章 NoC 通讯结构及测试
  • 3.1 NoC 通讯体系结构
  • 3.2 路由开关间互连线测试
  • 3.2.1 串扰测试模型
  • 3.2.2 BIST 测试电路设计
  • 3.3 路由开关逻辑测试
  • 3.3.1 单播测试法
  • 3.3.2 多播测试法
  • 3.4 本章小结
  • 第四章 资源网络接口异步FIFO 设计及测试
  • 4.1 竞争、冒险和亚稳态
  • 4.2 异步FIFO 设计
  • 4.2.1 异步FIFO 功能描述
  • 4.2.2 异步FIFO 各部分设计
  • 4.2.3 仿真结果
  • 4.3 异步FIFO 测试
  • 4.3.1 存储单元的隔离
  • 4.3.2 异步FIFO 的测试结构
  • 4.3.3 测试结果与分析
  • 4.4 本章小结
  • 第五章 结束语
  • 致谢
  • 参考文献
  • 研究成果
  • 相关论文文献

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