● 摘要
电路或系统在设计制造以及调试运行过程中都需要进行测试，以检测其是否符合设计要求或者能否正常工作。然而，随着集成电路制造技术的发展和电路本身复杂程度的提高，传统的测试技术在测试过程中面临着巨大困难，测试代价高昂。理论研究和测试实践都表明：要对一个不具有可测试性的电路进行测试是非常困难的，只有提高电路的可测试性，才能使电路的测试问题得以简化并最终得到解决。边界扫描技术就是一种将可测试性直接设计到芯片里的技术，支持系统级、板级、芯片级等所有层级的测试和内建自测试。本文首先介绍了边界扫描测试的基本原理和相关硬件知识，并对进行边界扫描测试的流程进行了介绍。然后研究了电路板的互连故障模型和边界扫描测试数学模型，在此基础上，讨论了边界扫描互连测试激励产生和响应分析的方法，重点是两种优化的边界扫描互连测试矢量生成算法。然后根据两种优化算法对某支持边界扫描测试的多周期CPU电路存在的互连故障从理论上进行了分析和检测，验证了边界扫描测试的正确性和有效性。其次，本文提出了一种基于边界扫描技术的测试系统设计方案，给出了测试系统的硬件构成和软件设计思路。最后，重点讨论了边界扫描主控器设计，引入了在CPU设计中的多周期思想，对边界扫描主控器设计进行了优化，有效提高了设计代码的可读性和主控器的测试效率，同时给出了模块设计和时序仿真。