【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及数字电路，具体涉及一种基于边路扫描的扫描链故障诊断方法及设备。
技术介绍
1、由于集成电路中的故障会在制造过程中产生，需要对芯片进行测试以识别故障并对其进行诊断。集成电路测试一般是通过将测试向量应用于被测电路，再对被测电路的输出向量进行分析。为了使得测试更加容易实现，通常会在电路设计的过程中加入一些可测试性特征，被测电路中如锁存器、触发器等这些时序单元会被替换为扫描单元，并且这些扫描单元可以连接到一起形成扫描链的结构。在实际应用中，绝大多数芯片缺陷是由于扫描链出现故障，而扫描链故障是工艺缺陷或设计问题的症状表现，如何准确高效地诊断扫描链故障是提高芯片良率的重要步骤。
2、扫描链故障诊断过程通常是利用一组或多组测试向量载入扫描链中，通过该扫描链的输出响应生成对应的故障日志文件，最后通过对该故障日志文件进行分析来定位该扫描链中的故障。由于在理想情况下需要将故障定位到该扫描链中的某个扫描单元上，为此已有学者提出将原有扫描链修改为可逆扫描链结构，使得改进后的扫描链可以双向传递信号，但这也导致需要使用更多的测试向量才可以进行故障准确定位，对于测试设备的内存占用和整体测试时间成本无疑是负担，加上可逆扫描链结构相比于原有扫描链会增加一条传递路径，使得硬件设计方面的布局布线困难度增加，很可能导致较差的故障诊断结果。
3、诊断驱动的良率分析在进行物理故障分析和良率提升方面都起到重要作用，能为数字集成电路行业提供巨大价值。然而，在基于扫描的芯片测试中，扫描链故障诊断技术是一个巨大的短板，同时其故障数量在整个芯片
4、扫描链诊断技术可分为基于硬件的诊断、基于软件的诊断以及基于测试仪的诊断三种，而在基于硬件的诊断技术中较有代表性的是可逆扫描链诊断和二维扫描链诊断。在可逆扫描链中，信号可以执行向前或者向后的移位操作，从而大大提高链的诊断精度，但该结构具有需要较多测试向量的不足，并且不具备灵活调试的能力；在二维扫描链中，信号可以执行水平或者竖直方向上的移位操作，该结构在调试复杂的扫描链故障时具有更好的灵活性，但高额的硬件开销限制其在实际生产中的应用。
5、理想情况下，在设计基于硬件的扫描链诊断结构时，有三个较为重要的目标：合理的硬件开销，如可逆扫描；对于单故障和双故障情况下能做到精确诊断；具有较好的灵活性以应对更复杂的扫描链故障情况，如二维扫描。先前的诊断技术都只能满足以上的部分目标，因此，需要一个能够突破现有结构技术瓶颈，满足所有设计要求的硬件结构。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种基于边路扫描的扫描链故障诊断方法及设备，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
2、第一方面，提供一种基于边路扫描的扫描链故障诊断方法，包括：
3、扫描数字电路，从中获取若干个扫描链组；
4、对于任一扫描链组，在所述扫描链组中生成边路传递结构，再对所述边路传递结构进行可行性分析；
5、当所述边路传递结构可行时，调用给定的第一组测试向量对所述扫描链组进行冲刷测试，得到第一组输出向量；
6、当所述第一组输出向量表征所述扫描链组存在可修复故障时，根据所述第一组输出向量确定所述扫描链组的初步故障信息；
7、根据所述初步故障信息，调用给定的互补的两组测试向量分别对所述扫描链组进行扫描测试，得到两组输出向量；
8、根据所述初步故障信息、所述两组测试向量和所述两组输出向量，确定所述扫描链组的具体故障信息。
9、进一步地，所述扫描链组中的所有扫描链呈现纵向排列，每条扫描链中的所有扫描单元呈现横向排列；在所述扫描链组中生成边路传递结构之前，包括：
10、将所述所有扫描链进行向左对齐，使得每相邻两条扫描链之间存在扫描单元对齐关系，限定排列在最底部的扫描链与排列在最顶部的扫描链相邻，且确定每相邻两条扫描链之间的数据传递方向。
11、进一步地，所述在所述扫描链组中生成边路传递结构包括：
12、对于所述扫描链组中的每相邻两条扫描链，记为第一扫描链和第二扫描链，
13、当所述第一扫描链和所述第二扫描链等长时，将所述第一扫描链作为所述第二扫描链的数据传递方，对于所述第二扫描链中的每个扫描单元，记为第一扫描单元，在所述第一扫描单元的输入端增设二选一数据选择器，其用于选择接收所述第二扫描链顺位输出的数据或者所述数据传递方对位输出的数据。
14、进一步地，所述在所述扫描链组中生成边路传递结构还包括：
15、当所述第一扫描链比所述第二扫描链多一个扫描单元时，
16、将所述第一扫描链作为所述第二扫描链的数据传递方，将所述第二扫描链中排列在最右侧的三个扫描单元作为第一扫描子链，将所述第二扫描链中除所述三个扫描单元之外的所有扫描单元作为第二扫描子链；
17、对于所述第一扫描子链中的每个扫描单元，记为第二扫描单元，将所述第一扫描链中与所述第二扫描单元处于同一对齐位置的扫描单元记为第三扫描单元，将所述第一扫描链中与所述第三扫描单元右侧相邻的扫描单元记为第四扫描单元，在所述第二扫描单元的输入端增设二选一数据选择器和异或门，所述异或门用于生成所述第三扫描单元的输出数据与所述第四扫描单元的输出数据之间的异或结果，所述二选一数据选择器用于选择接收所述第二扫描链顺位输出的数据或者所述异或结果；
18、对于所述第二扫描子链中的每个扫描单元，记为第五扫描单元，在所述第五扫描单元的输入端增设二选一数据选择器，其用于选择接收所述第二扫描链顺位输出的数据或者所述数据传递方对位输出的数据。
19、进一步地，所述在所述扫描链组中生成边路传递结构还包括：
20、当所述第一扫描链比所述第二扫描链多一个扫描单元时，
21、将所述第二扫描链作为所述第一扫描链的数据传递方，将所述第一扫描链中排列在最右侧的两个扫描单元作为第三扫描子链，将所述第一扫描链中除所述两个扫描单元之外的所有扫描单元作为第四扫描子链；
22、对于所述第三扫描子链中的每个扫描单元，记为第六扫描单元，在所述第六扫描单元的输入端增设二选一数据选择器，其用于选择接收所述第一扫描链顺位输出的数据或者所述数据传递方中排列在最右侧的扫描单元的输出数据；
23、对于所述第四扫描子链中的每个扫描单元，记为第七扫描单元，在所述第七扫描单元的输入端增设二选一数据选择器，其用于选择接收所述第一扫描链顺位输出的数据或者所述数据传递方对位输出的数据。
24、进一步地，所述对所述边路传递结构进行可行性分析包括：
25、调用给定的互补的两组第一测试向量分别对所述扫描链组进行两次边路传输测试，得到两组第一输出向量；
26、调用给定的与所述两组第一测试向量对应关联的两组第一期望输出向量，将所述两组第一输出向本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于边路扫描的扫描链故障诊断方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于边路扫描的扫描链故障诊断方法，其特征在于，所述扫描链组中的所有扫描链呈现纵向排列，每条扫描链中的所有扫描单元呈现横向排列；在所述扫描链组中生成边路传递结构之前，包括：
3.根据权利要求2所述的基于边路扫描的扫描链故障诊断方法，其特征在于，所述在所述扫描链组中生成边路传递结构包括：
4.根据权利要求3所述的基于边路扫描的扫描链故障诊断方法，其特征在于，所述在所述扫描链组中生成边路传递结构还包括：
5.根据权利要求3所述的基于边路扫描的扫描链故障诊断方法，其特征在于，所述在所述扫描链组中生成边路传递结构还包括：
6.根据权利要求1所述的基于边路扫描的扫描链故障诊断方法，其特征在于，所述对所述边路传递结构进行可行性分析包括：
7.根据权利要求1所述的基于边路扫描的扫描链故障诊断方法，其特征在于，所述当所述第一组输出向量表征所述扫描链组存在可修复故障时，根据所述第一组输出向量确定所述扫描链组的初步故障信息包括：
8.
9.根据权利要求8所述的基于边路扫描的扫描链故障诊断方法，其特征在于，所述根据所述初步故障信息、所述两组测试向量和所述两组输出向量，确定所述扫描链组的具体故障信息包括：
10.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序以实现如权利要求1至9任一项所述的基于边路扫描的扫描链故障诊断方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于边路扫描的扫描链故障诊断方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于边路扫描的扫描链故障诊断方法，其特征在于，所述扫描链组中的所有扫描链呈现纵向排列，每条扫描链中的所有扫描单元呈现横向排列；在所述扫描链组中生成边路传递结构之前，包括：
3.根据权利要求2所述的基于边路扫描的扫描链故障诊断方法，其特征在于，所述在所述扫描链组中生成边路传递结构包括：
4.根据权利要求3所述的基于边路扫描的扫描链故障诊断方法，其特征在于，所述在所述扫描链组中生成边路传递结构还包括：
5.根据权利要求3所述的基于边路扫描的扫描链故障诊断方法，其特征在于，所述在所述扫描链组中生成边路传递结构还包括：
6.根据权利要求1所述的基于边路扫描的扫描链故障诊断方法，其特征在于，所述对所述边路传递结构进行可行性分析包...
【专利技术属性】
技术研发人员：赖李洋，林泽凡，王奇涛，黄嘉敏，林玩婷，郑锫骏，游佳欣，
申请(专利权)人：汕头大学，
类型：发明
国别省市：
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