[发明专利]一种改进扫描链单元及基于该单元的非并发测试方法

权利要求书

1.一种改进扫描链单元，其特征在于，所述改进扫描链单元(1)包括第一选择器(1-1)、第二选择器(1-2)、第一触发器(1-3)和第二触发器(1-4)，第一选择器(1-1)的0输入端作为所述改进扫描链单元(1)的功能数据输入端，第一选择器(1-1)的1输入端与第二触发器(1-4)的输出端相连，第一选择器(1-1)的输出端与第二选择器(1-2)的1输入端相连，第二选择器(1-2)的0输入端作为所述改进扫描链单元(1)的测试单元扫描数据输入端，第二选择器(1-2)的输出端与第一触发器(1-3)的D信号输入端相连，第一触发器(1-3)的输出端与第二触发器(1-4)的D信号输入端相连，第一触发器(1-3)的输出端同时作为所述改进扫描链单元(1)的功能输出端和所述改进扫描链单元(1)的扫描数据输出端，第一选择器(1-1)的使能端输入信号为back，第二选择器(1-2)的使能端输入信号为selectin，第二触发器(1-4)的使能端输入信号keep，并与其内部CLK端连接，第一触发器(1-3)的时钟信号输入端输入改进扫描链单元(1)的时钟信号CLK；

当信号back＝0、selectin＝1、keep＝0时，扫描链单元处于正常工作状态，当输入数据为功能数据时，第一触发器(1-3)的输出端为功能输出端，输出功能数据funout；当输入数据为测试向量时，第一触发器(1-3)的输出端为扫描数据输出端，输出扫描数据scanout；

当信号back＝0、selectin＝0、keep＝1时，扫描链单元处于保护现场状态，第一触发器(1-3)的输出端为扫描数据输出端，第二触发器(1-4)保持上一时钟周期的输出扫描数据scanout；

当信号back＝0、selectin＝0、keep＝0时，扫描链单元处于移入或移出测试数据状态，第一触发器(1-3)的输出端为扫描数据输出端，第二触发器(1-4)保持保护现场状态时所存储的状态数据；

当信号back＝1、selectin＝1、keep＝0时，扫描链单元处于恢复现场状态，第一触发器(1-3)的输出端输出第二触发器(1-4)返回的存储数据。

2.基于权利要求1所述的改进扫描链单元的非并发测试方法，其特征在于，将改进扫描链单元(1)作为D触发器连接入片上系统的时序逻辑电路中，所述改进扫描链单元(1)的功能数据输入端作为D触发器的D输入端，所述改进扫描链单元(1)的功能数据输出端作为D触发器的Q输出端，所有改进扫描链单元(1)首尾依次串联连接形成扫描链，位于扫描链首端的改进扫描链单元(1)的扫描数据输入端连接测试激励模块(2)的信号输出端，其扫描数据输出端连接扫描链中下一个改进扫描链单元(1)的扫描数据输入端，位于扫描链尾端的改进扫描链单元(1)的扫描数据输出端作为该扫描链的扫描数据输出端接测试响应模块(3)的响应信号输入端；每个改进扫描链单元(1)的相同使能端相连后再分别与控制电路(4)的使能信号输出端相连，每个改进扫描链单元(1)的时钟信号CLK相连后再与控制电路(4)的时钟信号输出端相连，片上系统的正常工作状态时的真值为back＝0，selectin＝1，keep＝0，

基于改进扫描链单元的在线测试方法包括以下步骤：

步骤一、改变控制电路(4)的时钟机制，向每个改进扫描链单元(1)的CLK端口发出的时钟信号由系统工作时钟切换为自身测试时钟；

步骤二、改变每个改进扫描链单元(1)的使能端的真值，令back＝0，selectin＝0，keep＝1，使每个改进扫描链单元(1)的第一触发器(1-3)中的状态数值转移到与其处于同一单元中的第二触发器(1-4)中保存，进行现场保护；

步骤三、改变每个改进扫描链单元(1)的使能端的真值，令back＝0，selectin＝0，keep＝0，将测试激励模块(2)发出的测试激励信号移入扫描链中；

步骤四、由测试激励模块(2)给片上系统的组合逻辑电路输入测试向量，并改变每个改进扫描链单元(1)的使能端的真值，令back＝0，selectin＝1，keep＝0，使片上系统正常工作若干个周期；

步骤五、改变每个改进扫描链单元(1)的使能端的真值，令back＝0，selectin＝0，keep＝0，将测试结果和每个改进扫描链单元(1)的第一触发器(1-3)中的状态数值移出，并存储至测试响应模块(3)中，并将存储的测试结果与之前正常工作时的运行状态进行比较，来判定片上系统的功能是否正常；

步骤六、判断测试激励是否输入完毕：

判断结果为是，执行步骤七；判断结果为否，返回执行步骤三，对下一组测试激励进行测试；

步骤七、改变每个改进扫描链单元(1)的使能端的真值，令back＝1，selectin＝1，keep＝0，，使测试前保存的数据恢复到每个改进扫描链单元(1)的第一触发器(1-3)中；

步骤八、改变每个改进扫描链单元(1)的使能端的真值，令back＝0，selectin＝1，keep＝0，将片上系统的时钟切换回系统工作时钟信号，使片上系统恢复正常工作状态，完成片上系统的在线测试。

3.基于权利要求1所述的基于改进扫描链单元的非并发测试方法，其特征在于，将改进扫描链单元(1)作为D触发器连接入片上系统的时序逻辑电路中，所述改进扫描链单元(1)的功能数据输入端作为D触发器的D输入端，所述改进扫描链单元(1)的功能数据输出端作为D触发器的Q输出端，将全部改进扫描链单元(1)分成多个组，每组中的改进扫描链单元(1)首尾依次串联连接形成扫描链，全部改进扫描链单元(1)构成的多个扫描链并行设置，位于每个扫描链首端的改进扫描链单元(1)的扫描数据输入端连接测试激励模块(2)的信号输出端，其扫描数据输出端连接该扫描链中下一个改进扫描链单元(1)的扫描数据输入端，测试激励模块(2)发送给多个扫描链的测试向量保持同步，位于该扫描链尾端的改进扫描链单元(1)的扫描数据输出端作为该扫描链的扫描数据输出端接测试响应模块(3)的响应信号输入端；每个改进扫描链单元(1)的相同使能端相连后再分别与控制电路(4)的使能信号输出端相连，每个改进扫描链单元(1)的时钟信号CLK相连后再与控制电路(4)的时钟信号输出端相连，片上系统的正常工作状态时的真值为back＝0，selectin＝1，keep＝0，

基于改进扫描链单元的在线测试方法包括以下步骤：

步骤一、改变控制电路(4)的时钟机制，向每个改进扫描链单元(1)的CLK端口发出的时钟信号由系统工作时钟切换为自身测试时钟；

步骤二、改变每个改进扫描链单元(1)的使能端的真值，令back＝0，selectin＝0，keep＝1，使每个改进扫描链单元(1)的第一触发器(1-3)中的状态数值转移到与其处于同一单元中的第二触发器(1-4)中保存，进行现场保护；

步骤三、改变每个改进扫描链单元(1)的使能端的真值，令back＝0，selectin＝0，keep＝0，将测试激励模块(2)发出的测试激励信号移入扫描链中；

步骤四、由测试激励模块(2)给片上系统的组合逻辑电路输入测试向量，并改变每个改进扫描链单元(1)的使能端的真值，令back＝0，selectin＝1，keep＝0，使片上系统正常工作若干个周期；

步骤五、改变每个改进扫描链单元(1)的使能端的真值，令back＝0，selectin＝0，keep＝0，将测试结果和每个改进扫描链单元(1)的第一触发器(1-3)中的状态数值移出，并存储至测试响应模块(3)中，并将存储的测试结果与之前正常工作时的运行状态进行比较，来判定片上系统的功能是否正常；

步骤六、判断测试激励是否输入完毕：

判断结果为是，执行步骤七；判断结果为否，返回执行步骤三，对下一组测试激励进行测试；

步骤七、改变每个改进扫描链单元(1)的使能端的真值，令back＝1，selectin＝1，keep＝0，，使测试前保存的数据恢复到每个改进扫描链单元(1)的第一触发器(1-3)中；

步骤八、改变每个改进扫描链单元(1)的使能端的真值，令back＝0，selectin＝1，keep＝0，将片上系统的时钟切换回系统工作时钟信号，使片上系统恢复正常工作状态，完成片上系统的在线测试。