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科技的发展,电子技术的应用,推动了电子产品的研发,引起了电子设计自动化的提高,出现了大规模集成电路和片上系统(SOC)。由于专用集成电路设计成本高,周期长,而可编程逻辑器件(PLD)易于设计,周期短,可再利用,因此可编程逻辑器件得到了迅猛发展,不仅集成规模被提高,而且可以作为SOC的内核IP使用。随之而来的便是器件的质量问题。如何检测PLD的质量,确定其成品率已成为当务之急,与电路功能设计一起确立为电子设计中的两大主题。 本论文紧跟科技发展动向,主要研究了基于与或阵列结构的PLD的可测性设计问题。首先从PLD的基本单元着手,研究分析了已有的关于与或阵列的可测性问题,总结出四种可测性设计方案,即使用特殊编码的并发性可测性设计,采用奇偶检测器的可测性设计,进行特征值分析的可测性设计以及分块可测性设计,并介绍了PLD中的边界扫描技术。随后,论文介绍了一种自行研究的基于末端倒置、纵向观测的与或阵列可测性设计方案。这种方案根据电路的结构特点,采用了一种特殊处理办法,在测试状态下,可以把电路的原始输出端当作输入端使用,并在电路内部的乘积线端接入异或门,对测试结果进行压缩。经过各种方案对比及应用条件分析,得出结论:此方案在保证高故障检测覆盖率的情况下,不仅使用通用测试集,减少测试矢量数,还大大节约了附加硬件开销,特别适合于大规模PLD的内测试设计。最后,论文就大规模PLD的内测试设计提出了指导性设计方案:采用基于末端倒置、纵向观测的可测性设计方案处理与或阵列测试、采用扫描通路技术实施内部触发器测试。并讨论了有无边界扫描电路下的测试矢量产生、施加,及测试结果响应。 新的基于末端倒置、纵向观测的与或阵列可测性设计方案的提出,及大规模PLD内测试设计的讨论为PLD的研发、应用和推广注入了强大的动力,必将引起PLD量和质的更上一层。