一功能層次之可測試性度量

Abstract

超大型積體電路可測試性分析，是一項有用的輔助工具。對設計者而言，它可以預估 在隨機測試圖樣下，電路中的故障涵蓋率，以及指出不容易被測試到的區域。另一方 面，許多自動測試圖樣產生系統均運用可測試性分析做為經驗法則，來引導故障效應 的傳送和測試值的設定。然而，傳統可測試性分析方法的應用範圍，僅限於邏輯閘電 路。這樣的作法，已不能配合現在以功能性模組為基本元件的設計環境。本論文的主 要訴求，即在於提出適用於功能層次電路的可測試性分析方法。 在本論文中，我們將功能層次的電路，以功能性元件及其相互連接的匯流排或信號線 來表示。我們討論的可測試性，區分為可控制性及可觀察性兩種度量，分別代表設定 功能層次電路中，匯流排上任一信號線為特定邏輯值的機率，以及當匯流排上，任一 信號線的邏輯值發生變化時，在整個電路主要輸出端觀察到此種變化的機率。我們依 照對功能性元件的分類及定義，運用二階邏輯等效電路來表示它們輸入與輸出間的運 算關係，建立了完整的可控制性及可觀察性自動計算方法，並進一步討論在二階邏輯 模型下，重合性扇出造成的影響。 依照本論文提同的計算法則，我們以C 語言制作了功能層次電路的可測試性分析程式 ，並將其應用於故障涵蓋率的預估，以及指出電路中不易被測試到的區域。論文中展 示了對六個功能層次電路分析的結果。 為了驗證本論文所提出之功能層次可測試性分析方法的效能，我們將功能層次電路展 開成邏輯閘電路後，實際進行故障模擬，與預估的數值比較。實驗的結果顯示，估計 的數值與故障模擬值相當吻合。此外，我們還探討當功能層次電路中，匯流排寬度增 大時，執行可測試性分析所需要的計算時間。