单/双跳变向量插入式低功耗BIST设计方法

提出了一种在不损失固定型故障覆盖率的前提下降低测试功耗的内建自测试BIST(built-in self-test)设计方法,该方法在原始线性反馈移位寄存器LFSR(linear feedback shift register)的基础上加入若干逻辑,使测试向量每周期最多产生两次跳变,因而大大降低了被测电路CUT(circuit under test)的功耗。通过对组合电路集ISCAS’85的实验证明,被测电路的总功耗、平均功耗以及峰值功耗都有大幅度的降低。     

一种新的低功耗BIST测试生成器设计

文章提出了一种在不损失固定型故障覆盖率的前提下降低测试功耗的BIST测试生成器设计方案,该方案在原始线性反馈移位寄存器的基础上添加简单的控制逻辑电路,对LFSR的输出和时钟进行调整,从而得到了准单输入跳变的测试向量集,使得待测电路的平均功耗大大降低.由于该设计方案比其它LPTPG方案的面积开销小,从而具有更好的使用价值.     

一种新的低功耗内建自测法 􀀂 􀀂 􀀂 线性反馈移位寄存器结构的更改

本文提出了一种通过改变线性反馈移位寄存器（LFSR）的结构实现低功耗内建自测试方法。在伪随机测试方式下，随着测试的进行，测试矢量的效率大幅降低。通过改变线性反馈移位寄存器的结构滤掉无效的测试矢量从而实现低功耗测试。实践证明，改变线性反馈称位寄存器的结构的方法是有效的并且对故障覆盖率没有影响。     

确定性测试矢量生成的低功耗设计

在组合电路内建自测试过程中,为了保证在获得较高故障覆盖率的条件下,减少测试功耗,提出了一种确定性低功耗测试矢量的生成结构,该结构利用可配置反馈网络的LFSR作为确定性矢量生成器,并结合单翻转矢量插入逻辑的时钟复用原理,使确定性测试矢量间插入了单一跳变的测试矢量。通过对组合电路集ISCAS’85的实验,表明该设计不仅提高了故障覆盖率,缩短了测试时间,而且能有效降低电路的总功耗、平均功耗和峰值功耗。     

基于可配置LFSR的低功耗确定性矢量生成技术的研究

针对组合电路内建自测试过程中的功耗和故障覆盖率等问题,提出了一种能获得较高故障覆盖率的低功耗测试矢量生成方案。该方案先借助A talanta测试矢量生成工具,针对不同的被测电路生成故障覆盖率较高的测试矢量,再利用插入单跳变测试矢量的方法以及可配置线性反馈移位寄存器生成确定性测试向量的原理,获得低功耗测试矢量。通过对组合电路集ISCAS’85的实验,证实了这种测试生成方案的有效性。     

A Low Power Pseudo-Random BIST Technique

Peak power consumption during testing is an important concern. For scan designs, a high level of switching activity is created in the circuit during scan shifts, which increases power consumption considerably. In this paper we propose a pseudo-random BIST scheme for scan designs, which reduces the peak power consumption as well as the average power consumption as measured by the switching activity in the circuit. The method reduces the switching activity in the scan chains and the activity in the circuit under test by limiting the scan shifts to a portion of the scan chain structure using scan chain disable. Experimental results on various benchmark circuits demonstrate that the technique reduces the switching activity caused by scan shifts.     

SoC中低峰值功耗的BIST调度算法

本文提出了一种系统芯片(SoC)中用于降低内建自测试(Built-in Self-test，BIST)峰值功耗的调度算法。首先本文提出了基于扫描BIST的精简功耗模型，在此模型的基础上，提出了通过调整扫描周期和扫描起动时间的办法来避免过高的SoC测试峰值功耗。实验结果表明，该算法可以有效地避免BIST并行执行可能带来的过高峰值功耗。     

Minimized Power Consumption for Scan-Based BIST

Power consumption of digital systems may increase significantly during testing. In this paper, systems equipped with a scan-based built-in self-test like the STUMPS architecture are analyzed, the modules and modes with the highest power consumption are identified, and design modifications to reduce power consumption are proposed. The design modifications include some gating logic for masking the scan path activity during shifting, and the synthesis of additional logic for suppressing random patterns which do not contribute to increase the fault coverage. These design changes reduce power consumption during BIST by several orders of magnitude, at very low cost in terms of area and performance.     

基于双模式LFSR的低功耗BIST结构

传统的BIST结构中,由于LFSR产生大量的测试矢量在测试过程中消耗了大量的功耗。为了减少测试矢量的数目而不影响故障覆盖率,我们提出了一种新的基于双模式LFSR的低功耗BIST结构。首先介绍了功耗模型和延迟模型的基础知识,然后给出了用于生成双模式LFSR的矩阵,并介绍了解矩阵方程式的算法。随后说明了新的BIST结构和用于矢量分组的模拟退火算法。最后,基于Benchmark电路的实验证明这种结构可以在不降低故障覆盖率的同时减少70％的功耗。     

一种新型混合模式BIST的低功耗设计

本文提出了一种基于折叠集的test-Der-clock结构的混合模式BIST设计方案,并且进行了低功耗的整体优化设计.该设计方案在电路结构上利用双模式LFSR将两部分测试生成器有机的进行了结合,针对伪随机测试序列与折叠测试序列两部分采用了不同的措施来优化测试生成器的设计,从而达到降低被测电路功耗的目的.     

几种CMOS VLSI的低功耗BIST技术

在分析全扫描内建自测试(BIST)较高测试功耗的基础上,总结出几种CMOS VLSI的低功耗BIST技术方案,包括减少待测电路(CUT)输入端的翻转次数、简化线性反馈移位寄存器(LFSR)结构、部分扫描低功耗BIST方法等.分析结果表明,这些方法不但在保证测试覆盖率的条件下,降低了测试平均功耗和峰值功耗,而且综合应用这几种方法将会使系统功耗指标达到最佳.     

一种基于扫描结构的混合模式BIST的低功耗设计

针对扫描结构混合模式BIST的特点,文章提出了一种利用双模式LFSR和新型折叠控制器相结合的方法来对基于扫描结构的混合模式BIST电路进行低功耗优化设计,从而达到降低待测电路功耗的目的.     

一种用于低功耗BIST 的多重抑制LFSR 结构

本文提出了一种多重抑制的线性反馈移位寄存器（LFSR）结构来降低内建自测试（BIST）的功耗。这种结构通过矢量间的距离而不是矢量本身来抑制对测试没有贡献的测试矢量子序列。用来估算功耗的电路内部WSA（Weighted Switching Activity）平均降低了80.3%。此外，这种结构的另一个优点是：随着抑制次数的增加，面积开销的增加量要比其他的过滤和抑制技术要小的多。     

逻辑内建自测移相器的设计与优化

逻辑内建自测(Logic BIST)测试结构是今后系统芯片(SOC)设计中芯片测试的发展方向。由于LFSR(线性反馈移位寄存器)生成的伪随机序列的高相关性导致故障覆盖率达不到要求，采用移相器可以降低随机序列的空间相关性，提高Logic BIST的故障覆盖率。本文分析了移相器的数学理论并提出了移相器设计与优化算法。该算法可以得到最小时延与面积代价下的高效移相器。     

Distributed BIST Architecture to Combat Delay Faults

To successfully combat delay faults there is an urgent need for a proper design for testability (DFT). The foundation of any DFT methodology rests on its scan design. This paper describes three versions of a new design of a shift register latch that lend themselves to distributed self-test and delay test. The advantages of this new SRL is faster application of test vectors, higher DC and AC fault coverages, with low performance impact. Adoption of this new DFT methodology brings us closer to the ideal target of one test-per-clock as opposed to one test-per-scan. Operation, cost, and other attributes are studied in detail. Results of adopting one of these SRLs are reported on ten pilot chips.     

面向低功耗BIST 的VLSI 可测性设计技术

随着手持设备的兴起和芯片对晶片测试越来越高的要求，内建自测试的功耗问题引起了越来越多人的关注，本文对目前内建自测试的可测性设计技术进行了分析并对低功耗的VLSI可测性设计技术的可行性和不足分别进行了探讨。在文章的最后简单介绍了笔者最近提出的一种低功耗的BIST结构。     

一种新兴的蓝牙技术——超低功耗蓝牙技术

文章介绍了一种功耗比标准蓝牙更低的超低功耗蓝牙技术,描述了这种技术的由来、协议栈构成、拓扑结构、Radio层的工作状态和工作角色以及特点。在技术特点部分中,详细介绍了超低功耗蓝牙技术实现低功耗的原理,并且给出了它与标准蓝牙技术的参数相对比的表格。     

一种用于TDC的低功耗多相时钟生成电路北大核心

在无人机3D地形测绘中，作为核心模块的时间数字转换器(TDC)需要具有远距离测量能力和高测量分辨率。基于对测距系统的长续航、公里级测距能力和厘米级测量精度的综合考量，文章设计了一种用于TDC的低功耗多相位时钟生成电路。采用了伪差分环形压控振荡器，通过优化交叉耦合结构，在保证低功耗的前提下，提升了信号边缘的斜率，增强了时钟的抖动性能和对电源噪声的抑制能力。在电荷泵设计中，通过对环路带宽的考量选取了极低的偏置电流，在进一步降低功耗的同时缩小了环路滤波器的面积。基于SMIC 180 nm CMOS工艺完成了对多相时钟生成电路的设计。仿真结果表明，在400 MHz的输出频率下，环路带宽稳定在1 MHz。该电路在不同工艺角下均能达到较快的锁定速度，相位噪声为-88 dBc@1 MHz,功耗为1 mW,均方根抖动为27 ps,满足厘米级测距的精度需求。     

SoC低功耗设计及其技术实现

文章根据低功耗设计理论和方法,分别从系统级、模块级及RTL级三个层次上考虑一款SoC芯片功耗设计。在系统级采用工作模式管理方式,在模块级采用软件管理的方式,RTL级采用门控方式,三种方式的应用大大降低芯片了的功耗。仿真分析表明,该芯片的低功耗设计策略取得了预期的效果,实现了较低的动态功耗与很低的静态功耗。该SoC采用0．18μm CMOS工艺库实现,面积为7．8mm×7．8mm,工作频率为80Mnz,平均功耗为454．268mW。     

一种基于电容充放电的低功耗时钟发生器

基于SMIC 0.18μm CMOS工艺,设计了一种基于电容充放电的新型低功耗时钟发生器。为了减小温度变化引起的频率波动,设计了负温度系数偏置电路。采用了传统的占空比调节电路,可调节振荡波形的占空比。仿真结果显示,在3.3 V电源电压下,该振荡器可以稳定输出7.16 MHz频率的信号,相位噪声为-104.4 dBc/Hz,系统功耗为1.411 mW,其中环形振荡器功耗为0.811 mW。在-40℃～110℃温度变化范围内,振荡器的频率变化为7.116～7.191 MHz,容差在1.05%以内。同其他时钟发生器相比,该电路具有结构简单、功耗低,以及在宽温度范围内具有较高的频率稳定性等显著特点,能够满足芯片的工作要求,为芯片提供稳定时钟。