بخشی از مقاله
چکیده
امروزه آزمون قطعات دیجیتالی، از اهمیت خاصی برخوردار است. از این رو روش های زیادی، جهت تست خطا ارائه شده است. یکی از بهترین روشها، خودتستکنندگی داخلی است. ما در این مقاله یک روش مقایسهای جهت پیاده سازی این نوع آزمون، بر روی LUTs تراشهی صنعتی FPGA ارائه داده ایم. جهت بررسی این روش، ما به کمک نرم افزار قدرتمند H_SPICE آزمون ارائه شده را بر روی LUTها با دقت 45 نانومتر پیاده سازی کردیم. از مزایای این روش می-توان به پوشش بالای خطا و کاهش هر گونه احتمال خطا اشاره کرد.
.1 مقدمه
FPGA2ها، نسل جدید مدارهای مجتمع دیجیتال قابل برنامه ریزی هستند . عبارت FPGA از ابتدای کلمه های Field Programmable Logic Gate Array گرفته شده است که در سیستمهای دیجیتالی کاربردهای زیادی دارند. آنها ساختارهای جذابی را جهت پیاده سازی و اصلاح مدارات منطقی در هر زمان دارند. با پیشرفت و پیچیدگی تکنولوژی، مشکلات بسیاری برای طراحان، جهت کنترل هزینه های تست از جمله افزایش تعداد پیکرهبندی یا صرف زمان بیشتر برای آشکارسازی تمامی نقصها ایجاد شده است. درنتیجه کاهش کلی هزینههای تست امری مهم است .[1]
بررسی این نوع تست بصورت ابتدایی به قرن 20 برمیگردد.[5-2] اما پیاده سازی آن بر روی FPGA های شرکتهای مختلف و عملی سازی آن مربوط به سالهای اخیر است .[8-6] اگر بخواهیم FPGA ها را به طور ساده تشریح کنیم، عبارت است از یک تراشه که از تعداد بالایی بلوک منطقی3، خطوط ارتباطی و پایه های ورودی / خروجی4 تشکیل شده است که به صورت آرایه ای در کنار یکدیگر قرار دارند . خطوط ارتباطی که وظیفهی آنها ارتباط بین بلوک های منطقی است از سوئیچ های قابل برنامه ریزی تشکیل شده اند . این سوئیچها بسته به شرکت سازنده FPGA رفتارهای متفاوتی دارند به عنوان نمونه برخی تنها یکبار و برخی به تعداد دفعات زیادی قابل برنامه ریزی هستند.>9@
بلوک های - سلولهای - منطقی نیز دارای انواع مختلفی هستند که عموما توسط المانی پایه ، تمامی توابع منطقی را ایجاد می کنند . بسیاری از سلول های منطقی بر اساس جداول LUT ساخته می شوند . LUT از تعدادی سلولهای حافظه SRAM و MUX تشکیل می شود که در هنگام برنامهریزی FPGA، مقدار دهی می شوند. به طور خلاصه LUT عبارت است از تولید توابع آماده برای استفاده در سلول های منطقی.[10] راه های بسیاری برای کاهش زمان تست و تعداد ساختارهای تست در پیکربندی آن وجود دارد. که امروزه انواع الگوریتمها ET1 برای تولید تستTG2 و همچنین از انواع تکنیکها برای DFT3 مطرح شدهاند.
روش های مختلف تست نشان دهنده اهمیت زیاد در جهت توجه به آزمون و تست به عنوان یک سیستم عملیاتی است. یکی از این روشها مدل BIST4 است که در آن تست از طریق ویژگیهای سخت افزاری ساخته شده انجام می شود و ساختار آن ترکیبی از معادل دو مفهوم Built in Test - و - Self-Test میباشد . یعنی بصورت خود تست کنندگی داخلی عمل میکند. ساختار این نوع تست به گونهای است که خودش میتواند الگوهای تست را تولید کند و Switch matrices را پیکره بندی کند و و پاسخ آنها را بدون ساختار خارجی تحلیل میکند .[11]
امروزه در مدارات مجتمع IC - ها - ،BIST به طور فزاینده ای در حال تبدیل شدن به عنوان روش و طرحی مهم است. به طور کلی عملکردBIST به این صورت است که ابتدا الگوهای تست به مدار تحت آزمون داده میشود و خروجی مدار توسط تحلیل کننده پاسخ خروجی بررسی میشود. این تحلیل کننده پاسخ خروجی به شیوه های زیادی میتواند عمل کند به عنوان مثال میتواند نتایج دریافتی از مدار را با نتایجی که انتظار میرود مقایسه کند و در صورت یکسان بودن اعلام PASS کند.
