可測試性設計與測試

掃描鏈(Scan Chain)

掃描鏈是 DFT 最重要的一招:它把晶片裡所有的正反器串成一條巨大的移位暫存器,讓測試機能把資料「載入」再「讀出」,就像把珠子串在一條線上。平時每個正反器都安靜地把自己那一位元藏在邏輯深處、無從觸及。進入掃描模式後,一個多工器把每個正反器的輸入切換成取自前一個正反器,於是整片正反器之海就變成一條長長的輸送帶,你能以每個時脈一位元的速度,把狀態搬進搬出。

這是革命性的。要測試正反器之間的組合邏輯,測試機先把一組已知圖樣移位灌進所有正反器(取得完美可控性),在正常模式下打一個時脈讓邏輯運算,再把捕捉到的結果移位讀出(取得完美可觀測性)。一顆有百萬個正反器的晶片,可能被切成多條各數千級的平行掃描鏈,這樣一次完整測試才不會耗掉一百萬個時脈週期。代價是每個正反器多一個多工器,外加幾支專用接腳。

scan_in → FF → FF → … → FF → scan_out (1 bit / clock in shift mode)

串起來的正反器稱為掃描正反器;選擇功能資料或掃描資料的多工器就內建在正反器的標準元件裡。把普通正反器換成掃描正反器,就稱為「掃描插入」。

又称
scan path掃描路徑掃描鍊