随着科学技术发展,嵌入式单片机正发挥着越来越重要的作用,广泛应用在生产、生活及科研领域。从实现数据采集、过程控制、模糊控制等智能系统到人类的日常生活,都离不开单片机。因此,嵌入式单片机设计成为科技工作者所关注的焦点。美国ATMEL公司生产的89系列单片机是和8051兼容的新型单片机。由于内部含有Flash存储器,在产品开发及生产便携式商品和手提式仪器等方面得到广泛应用,是目前取代传统MCS-51系列单片机的主流单片机之一。本文对一款能够兼容89系列单片机指令集的8位MCU(ssh417)进行剖析,针对设计项目对其进行功能验证和测试向量故障覆盖率评估。目前测试技术主要分两个方向:1)集成电路设计阶段考虑到测试需要而插入一些可测试性结构,即基于DFT的测试;2)传统测试方法—不基于DFT的测试。可测试性技术是目前测试技术的发展方向。本文研究的8位MCU设计项目,由于产品性能和工程项目的要求,若采用可测试性设计会增加设计难度、增大芯片面积及增加生产成本。因此本文最终提取工业用测试向量由系统功能验证的测试激励产生,不基于可测性设计。激励生成和覆盖评估是模拟验证中的核心问题,本文对该问题展开研究,目的在于针对MCU设计项目,由Verilog结构化门级网表分析其功能测试向量的故障覆盖率。首先建立基于Verilog-HDL结构化门级网表仿真环境,包括结构化门级网表提取、指令集编译器应用、系统外部逻辑模型建模和建立各种激励。其次,应用Cadence公司的Verilog-XL仿真器对结构化门级网表进行功能验证,并应用Verifault-XL故障仿真器分析该功能测试向量的故障覆盖率。最后,在得到故障覆盖统计文件的基础上,通过分析故障统计文件中“status=undetected”的故障点,改进部分测试程序和适当地增加部分测试功能点,使功能测试向量故障覆盖率提高到92.1%,满足苏州国微工大微电子有限公司开发的8位MCU ssh417设计工程项目要求,该MCU可以进行初次投片与测试。