PR数字后端中关于scan chain的

xingyun666666

有个疑惑，为什么要先让SE=1，让所有的reg都存一个数，然后赋值SE使其为0。此时电路工作在正常的功能模式？？有两组输入？

杰克淡定

SE为1时，DFF抓的是SI端的值，是通过scan in的port串行灌进去的，当所有的DFF都通过scan in移入确定的值后，SE置0，此时DFF抓入D端的数据，这样才能测试到D端前面的组合逻辑电路。

xingyun666666

回复 2# 杰克淡定


   很开心收到您的回复，您的意思是有两组测试向量？先输入从scan in进去，然后再从D端再输入一组测试向量？这是为什么？对其中的道理百思不得其解，请您指教

杰克淡定

回复  杰克淡定


   很开心收到您的回复，您的意思是有两组测试向量？先输入从scan in进去，然后再从D ...
xingyun666666 发表于 2016-6-28 10:25

                               
登录/注册后可看大图

额，你需要了解一下scan的测试原理。

以非压缩的scan模式为例：SE为1，整个芯片的DFF是全部首尾相连的，上一个DFF的Q连到下一个DFF的SI，整个芯片的DFF就相当于一组很长的移位寄存器，此时D端前的组合逻辑是bypass的，通过scan in输入，SI到Q再到下一个SI通路，可以给每个DFF移入一个确定的值。
每一个DFF的D端值，一定是芯片中某些DFF的Q与芯片输入信号或者内部hardblock对数字电路的输出信号的组合逻辑函数，表示为Di = f(Qx, input) 。经过前面的SE为1后，所有的Qx都有了确定的值，如果整个数字电路的input信号也是确定的值，那么每一个DFF的D端值也是确定可以计算出来的。此时将SE置0，所有的DFF将自己D端的值抓进寄存器。然后再将SE置1，此时DFF又全部变成一组移位寄存器，随着scan clock的翻转，就可以将抓进DFF的D端值一个一个从scan out移位出去，与期望值进行比较。

所以在RTL设计中，你会看到数字电路会将芯片输入信号，例如PAD的I端信号，以及来自于analog电路或者SRAM之类的输入信号在scan模式下切成确定值，目的就是为了上面的公式中input为确定值来计算得到确定的Di。如果这些信号在scan时不切换，TMAX计算Di为不确定值，就会将对应DFF在移位出scan out时的对应cycle去mask掉。这些hardblock信号不切换也没问题，只是影响测试覆盖率。

xingyun666666

回复 4# 杰克淡定

您讲的太深刻了！！
前面的内容我研究了好久好不容易弄明白了，但是其中有句话的：”如果这些信号在scan时不切换，TMAX计算Di为不确定值，就会将对应DFF在移位出scan out时的对应cycle去mask掉。这些hard block信号不切换也没问题，只是影响测试覆盖率。”  这句话不太懂，就是说input信号如果不给一组恒定的值，Di是不确定值，会影响测试覆盖率，这是为什么？给确定的值有好处？

杰克淡定

回复 5# xingyun666666


    举个例子，假如其中第三个DFF的D端逻辑为 D3 = Q4 & signal_a ，signal_a是来自于SRAM的数据输出。在scan时，SRAM的存储体是不可测的，TMAX工具是把它当作黑盒子的，因为不确定，工具只能把signal_a当作X来处理，如果此时Q4=1，那么D3的值工具无法计算出来，也只能当作X。当D3的值被shift出scan out pin上时，只能mask掉，因为你不知道此时期望值为0还是为1啊。如果把signal_a在scan时切成1，Q4=1则D3=1，D3的值被shift出scan out pin上时，如果不等于1，则说明这个Q4 & signal_a的与门逻辑可能出现制造缺陷了。

panchip

磐启微电子招聘数字后端工程师，有意向可将简历投递至389122337@qq.com，公司网址www.panchip.com

panchip

磐启微电子招聘数字后端工程师，公司网址www.panchip.com，hr邮箱389122337@qq.com

xingyun666666

回复 6# 杰克淡定


   您的讲解很详细，如果再深入一点研究，我有个疑问，就是：”（shift）操作将设计中的时序单元设置为期望的值”这句话，我的理解是假如一条扫描连上有5个扫描reg，我的测试测试向量必须是五个数 如1010？ 是第一个1赋值给reg1？第二个数0赋值给reg0？在这个赋值过程中第一个1输入进来，应该是先经过一些逻辑吧？信号1经过逻辑后的输出值给reg1，是这样吗？不太懂为什么要给reg赋值

祝您工作愉快
with my best regards

杰克淡定

一个测试向量的长度，与单条scan 链的长度一样。shift阶段，会把测试向量值顺序移位到扫描链上，此时扫描链的值与测试向量串是一一对应关系。SE=0时，才是capture D端的值。如果不先给DFF赋值，如何得到确定的输出值？给不同的测试向量得到不同的测试结果，就是改变输入激励得到不同输出啊。

你把整个数字电路看成一个测试黑盒，它的输出结果是输入端口的某种函数关系。只要给定一组输入序列，根据函数关系是可以计算得到确定的输出序列的。ATPG工具在后端实现的网表上通过输入某组测试向量，输出得到对应的输出序列，这个输出序列作为golden的期望序列。芯片制造出来后，灌入相同的输入序列，如果输出端口得到的序列与期望序列不一致，说明这颗芯片制造缺陷。

这个过程，你跑一下POST的ATPG仿真，看看波形就了解了，从非压缩入手，方便理解。