在扫描电路中,为了把组合电路与时序元件隔离开来,需要增加切换开关。但在作扫描切换时,很容易出现竞争冒险,从而引起扫描电路误触发,使测试失败。为了解决这个问题,选用时钟电平来触发,而不用通常所用的边沿触发方式。用电平触发的扫描电路设计称为电平敏感扫描设计(Level Sensitive Scan Design ) ,简称LSSD 。LSSD 包括两个设计概念:一个是扫描电路的设计概念,即测试方式下的移位寄存器结构;另一个是测试方式下的移位时钟多相化。LSSD使用的基本触发器单元称为SRL (Shift Register Latch ) ,如图7.30所示。当A='0'时,SRL为通常工作方式,在时钟C,B的作用下工作。测试方式(移位方式 )下C='0',在时钟A, B的作用下工作。图7.31为用这种方式设计的时序电路结构。 对LSSD方式设计的时序电路的故障诊断步骤如下: (1)用时钟A和B,进行移位方式下的检测,这时输入端Scan-in上施加由'0'和'1'组成的适当序列。 (2)用时钟A和B,将组合电路的测试输入(W, Y)中的Y设定为锁存器L2的值。 (3)与第(2)步相同的部分测试输入(W, Y)中对W施加外部输入,待其输出X1, X2, ... , Xn向锁存器件L1传播之后,由时钟C1将其值取到L1。 (4)将各L1的值与时钟A和B的移位方式下输出端Scan-out取出的正常值作比较。 (5)返回第(2)步继续做下一个检测。 LSSD技术增加的元件和信号有限,且不影响电路的速度,同时由于用了双重锁存器,有动作稳定的优点。
扫描方式的应用非常广泛,现在几乎所有的电路都要预先设计扫描电路。图7.31是IBM公司所实际应用的电路。近年来陆续出现了许多改进的扫描电路,并针对扫描方式电路的特殊情况,形成特殊的对集成电路芯片的布局布线方法。扫描电路的缺点是增加了相当规模的硬件开销,尤其是增加了端口,占用了较多的引脚。这在超大规模的集成电路的情况下是不能不考虑的。而且也不能避免测试时的繁琐过程。
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