静态随机存取存储器内建自测试电路的研究与设计

发布时间：2017-10-16 14:05

  本文关键词：静态随机存取存储器内建自测试电路的研究与设计

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【摘要】：集成电路设计进入超深亚微米阶段,工程师们大多采用片上系统(System on Chip, SoC)技术和知识产权(Intellectual Property, IP)核复用技术来设计集成电路。存储器是SoC系统的重要组成部分,占据着相当大的面积。其中静态随机存取存储器(Static Random Access Memory, SRAM)由于其读写速度快、静态功耗低的特点被广泛应用于SoC系统中。存储器不同于一般的数字电路,它是由高密度的存储阵列构成,因此它的故障发生率更高,故障类型更复杂。存储器内建自测试(Memory Build In Self Test, MBIST)技术由于其方便、高效、高覆盖率的特点,已成为存储器测试的主要方法。文章首先介绍了可测试性设计和存储器的测试方法,并详细阐述了MBIST的系统结构和测试方案。接着分析了65nm工艺SRAM的常见故障和故障模型并介绍了常见的算法。然后文章重点对March算法进行研究,分析了65nm工艺的SRAM的常见故障和经典算法无法覆盖的耦合故障,针对这些故障类型对应的March测试序列并提出一种新的March算法。新的March算法在可接受的算法复杂度下对65nm工艺的SRAM的常见故障和经典算法无法覆盖的耦合故障具有较高的覆盖率。然后,文章根据新的March算法生成对应的MBIST电路,并将该MBIST电路应用于65nm工艺的SRAM进行仿真,验证了算法的正确性。然后,文章针对传统MBIST电路测试的局限性和电路面积不断增加的弊端,提出了一种新的MBIST电路结构。该MBIST电路结构能够根基算法义件支持多种March算法,减小了MBIST电路的硬件消耗。最后使用该MBIST电路生成March C-算法的测试激励来对SRAM进行测试,验证该MBIST电路的功能。
【关键词】：片上系统 嵌入式存储器 内建自测试 March算法
【学位授予单位】：安徽大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP333
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 绪论8-22
• 1.1 研究背景8-9
• 1.1.1 SoC和IP核复用技术8
• 1.1.2 可测试性设计8-9
• 1.1.3 存储器的测试9
• 1.2 存储器的测试方法9-12
• 1.2.1 直接存取测试10
• 1.2.2 宏测试10-11
• 1.2.3 存储器内建则测试(MBIST)11
• 1.2.4 各种测试方法的比较11-12
• 1.3 MBIST系统12-20
• 1.3.1 比较器和压缩器12-14
• 1.3.2 时钟方案14-16
• 1.3.3 并行测试和串行测试16-18
• 1.3.4 MBIST全速测试18-20
• 1.3.5 MBIST电路的优缺点20
• 1.4 论文的研究内容20-22
• 第2章 存储器的故障和测试算法22-29
• 2.1 存储器的类型22
• 2.2 存储器的故障22-23
• 2.2.1 故障分类22-23
• 2.2.2 故障机理23
• 2.3 存储器的常见故障模型23-27
• 2.3.1 存储单元阵列故障24-26
• 2.3.2 周边电路逻辑故障26-27
• 2.4 存储器的测试算法27-29
• 2.4.1 算法的复杂度和覆盖率27
• 2.4.2 存储器测试经典算法27-29
• 第3章 内建自测试March算法的研究29-41
• 3.1 March算法29-31
• 3.1.1 March算法的语法定义29-30
• 3.1.2 常见的March算法30-31
• 3.2 SRAM常见故障的分析31-35
• 3.2.1 单一单元故障分析32-33
• 3.2.2 双单元故障分析33-35
• 3.3 March CP算法35-36
• 3.3.1 算法定义35
• 3.3.2 算法的故障覆盖率35-36
• 3.4 March CP算法的电路实现36-37
• 3.4.1 存储器建模和算法的定义36-37
• 3.4.2 电路的生成37
• 3.5 仿真验证37-41
• 3.5.1 算法仿真37-38
• 3.5.2 波形描述38-41
• 第4章 SRAM内建自测试电路的设计41-50
• 4.1 电路的结构41-42
• 4.2 工作原理42-43
• 4.3 分析与比较43-44
• 4.4 电路的仿真验证44-50
• 4.4.1 仿真验证44-46
• 4.4.2 波形描述46-50
• 第5章 总结与展望50-51
• 参考文献51-54
• 附录1 512x32的SRAM模型54-56
• 附录2 March CP算法文件56-58
• 图表目录58-60
• 致谢60-61
• 攻读硕士期间发表的论文61

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

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4 江建慧,朱为国;嵌入式存储器的内建自测试和内建自修复[J];同济大学学报(自然科学版);2004年08期

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中国硕士学位论文全文数据库 前2条

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本文编号：1043074