Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
26
Добавлен:
11.05.2015
Размер:
2.47 Mб
Скачать

Digital Systems Testing and Design for Testability

Prof. Dr. V.N.Yarmolik

Lecture course: 32 hours lectures, 32 hours lab. works

4. Compact Testing

1

4.Compact Testing

4.1. Transition Count Testing

Compact Testing is a testing technique which is based on compact representation of test patterns that usually have a huge length, as well as compact form for the circuit under test output responses.

Test generation techniques:

Exhaustive tests generation based on so-called counter sequences, what allows to compress the test as a software algorithms or simple hardware counter.

Random tests, which have been generated as a random binary sequences with the real random nature or as pseudorandom sequences with high quality randomness properties.

Pseudorandom tests pattern generation according to the deterministic algorithms with the low overhead in time and hardware domains.There is a standard solution for so kind of generator which is called Linear Feedback Shift Register (LFSR)

2

4.Compact Testing

4.1. Transition Count Testing

Compact forms for the circuit under test output response binary sequence y1y2y3,,…,yr

1.Transition Count Algorithm r

 

yi 1 yi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Transition Count Algorithm Modification

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R2

yi 1 yi

 

R

 

yi 1yi

 

 

 

 

 

R4

yi 1yi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

i 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i 2

 

 

 

 

i 2

 

 

 

R2 r R1

1; R1 R3 R4;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Ones Counting

 

 

r

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

r

 

 

;

 

 

 

y

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R5

 

i

R6

 

i

R6

R5

 

 

 

 

 

 

 

 

i 1

 

i 1

 

 

 

 

 

3. Probability estimation

 

 

 

R7

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

y

1

 

 

 

 

 

 

4. Signature Analyses

3

 

 

 

4.Compact Testing

Example

 

4.1. Transition Count Testing

x1

3

 

& f3 1

 

 

 

x2

 

f1

 

1

 

 

x3

2

&

 

 

x4

 

3

 

 

2

 

& f4 1

 

x5

& f2

 

3

 

 

x6

3

2

 

Ti

x1

x2

x3

x4

x5

x6

f1

f2

f3

f4

T1

1

0

1

0

0

0

1

1

0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T2

1

1

1

1

1

1

0

0

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T3

0

1

0

1

1

0

1

1

1

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T4

1

1

1

1

0

1

0

1

1

0

T5

0

1

1

0

1

1

0

1

1

0

R1

3

1

2

2

3

3

3

2

1

1

4

 

 

4.Compact Testing

 

Example x1 s-a-1

4.1. Transition Count Testing

0

 

& f3

 

x2

 

f1

3

 

1

 

 

x3

2

&

 

 

x4

 

3

 

 

2

 

 

& f4 1

x5

& f2

 

3

 

 

x6

3

2

 

 

Ti

x1

x2

x3

x4

x5

x6

f1

f2

f3

f4

T1

1

0

1

0

0

0

1

1

0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T2

1

1

1

1

1

1

0

0

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T3

0/1

1

0

1

1

0

1

1

1/0

0/1

T4

1

1

1

1

0

1

0

1

1

0

T5

0/1

1

1

0

1

1

0

1

1

0

R1

3/0

1

2

2

3

3

3

2

1/3

1

5

 

 

4.Compact Testing

 

Example x1 s-a-1

4.1. Transition Count Testing

0

 

& f3

 

x2

 

f1

2

 

2

 

 

x3

2

&

 

 

x4

 

2

 

 

1

 

 

& f4 2

x5

& f2

 

3

 

 

x6

2

2

 

 

Ti

x1

x2

x3

x4

x5

x6

f1

f2

f3

f4

T4

1

1

1

1

0

1

0

1

1

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T2

1

1

1

1

1

1

0

0

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T3

0/1

1

0

1

1

0

1

1

1/0

0/1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T1

1

0

1

0

0

0

1

1

0

1

T5

0/1

1

1

0

1

1

0

1

1

0

R1

3/0

2

2

1

3

2

2

2

2

4/2

6

4.Compact Testing

4.1. Transition Count Testing

x

 

&

 

F

 

x1

 

 

 

 

 

 

x32

 

 

 

 

...

 

 

 

xn

 

 

 

 

 

 

 

T

x1

x2

x3

...

xn

F

T0

1

1

1

1

1

0

T1

0

1

1

1

1

1

T2

1

0

1

1

1

1

... ... ... ... ... ... ...

Tn

1

1

1

1

0

1

T1

0

1

1

1

1

1

Fault free case R1 1;

Faulty modes

1. {xi s-a-0, F s-a-1}

R1 0;

2.

{F s-a-0}

R1 0;

3.

{xi s-a-1, single

R1 2;

and multiple }

R1 3;

 

 

7

4.Compact Testing

4.2.Syndrome testing

Syndrome of an n-variable Boolean function is defined as

S R2n5;

Where R5 is estimated for r = 2n and equals the number of ones of the Boolean

function.

 

 

AND

NAND

 

 

OR

 

 

NOR

 

 

 

XOR

 

 

Syndrome

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

2-n

 

1-2-n

 

 

1-2-n

 

 

 

 

2-n

 

 

 

 

2-1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2OR gate

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(F)

(F1)

2

n2

 

 

(F2)

2

n1

 

(F1)

 

(F2);

n1

 

F1

S1

 

 

 

R5

R5

 

 

 

 

R5

 

 

 

 

R5

 

 

 

R5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R5(F)

 

R5(F1)

 

R5(F2)

 

 

R5(F1) R5(F2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S 2n1 n2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2n1

2n2

 

 

 

 

2n1

 

2n2

 

 

 

 

 

OR

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S1 S2 S1S2;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n2

 

F2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2AND gate

 

 

 

 

2XOR gate

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n1+n2 = n

S S1S2

S S1 S2 2 S1S2

 

 

8

4.Compact Testing

4.2.Syndrome testing

Example

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M2

 

 

 

 

 

&

S5

S1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S2

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S3

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

S2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S4

 

S4

1

 

S2

S3 S2S3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

32

 

 

&

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S3

 

 

 

 

 

 

S5

S1S4

 

64

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Properties of Syndrome S(F) for the general case

1.0 S(F) 1 where S(F)=0 if F=0 and S(F)=1 for F=1.

2.S(F)=1- S(F).

3.S(F+G)=S(F)+S(G)-S(FG), S(FG)=S(F)-S(FG),

S(F G)=S(F)+S(G)-2S(F)S(G)

9

4.Compact Testing

4.2.Syndrome testing

Statement 4.1. A two-level non-redundant combinational circuit described by a Boolean function F=G1xi+G2xi+G3, where i {1,2,3,…,n}; G1 0, G2 0, G3 1, and

dG1/xi = dG2/xi= dG3/xi= 0 is syndrome-testable with respect to xi iff the inequality

S(G1G3) S(G2G3 )

holds true.

Statement 4.2. If a two-level non-redundant combinational circuit described by a Boolean function F(x1 ,x2 ,x3 ,…,xn)=G1xi+G2xi+G3, where i {1,2,3,…,n}; G1 0,

G2 0, G3 1, and dG1/xi = dG2/xi= dG3/xi= 0 is syndrome untestable with respect to xi then the combinational circuit described by Boolean function F* (x1 ,x2 ,x3 ,…,xn ,c)= =cG1xi+G2xi+G3 is syndrome testable with respect to the variable xi

10

Соседние файлы в папке КиДСВТ_Лекции_2014