一種自帶對比功能的標準單元庫功能測試方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種數(shù)字集成電路的功能測試方法，屬于數(shù)字集成電路驗證領域，尤其涉及一種自帶對比功能的標準單元庫功能測試方法。
【背景技術】
[0002]隨著集成電路設計及制造水平飛速發(fā)展，單個芯片可以集成數(shù)以千萬個晶體管。然而，為了滿足更多的功能需求，集成度仍需不斷的提高。那么在保證芯片面積不變的前提下，每一個器件單元的面積就要不斷減小，即每個門級單元的最小尺寸不斷變小。每一次尺寸的改變，必然會有新的標準單元庫產生。
[0003]標準單元庫一般包括兩大類單元:組合單元和時序單元。組合單元輸入測試端口一般不超過6個，時序單元輸入測試端口一般不超過5個。在集成電路中，每一個標準單元是否符合標準要求，對于每一個器件單元、每一款芯片都是至關重要的。所以在使用這些標準單元之前，對其進行功能測試是一種常規(guī)且非常必要的手段。
[0004]對一個新的設計進行功能驗證需要經過3個步驟:生成輸入激勵，捕獲輸出結果，判斷對比結果。同樣的，對于標準單元庫的驗證也是如此。測試平臺包裹著單元庫，對其輸入測試向量，檢測輸出結果。傳統(tǒng)標準單元庫的功能測試方法，對于組合單元是輸入六位的測試向量，再通過六位測試向量的變化對一個單元進行測試；對于時序單元是輸入五位的測試向量，考慮復位置位的情況下，再通過五位測試向量的變化對一個單元進行測試。即每64(26)個測試向量測試一個組合單元，每128(4*25)個測試向量測試一個時序單元。然而并非每一個組合單元都有6個輸入接口，需要6位的測試向量(時序單元也并非都是5個接口)。所以這種測試方法雖然簡單可行，然而冗余向量過多，測試效率低下且并不能自動檢測標準單元功能。
[0005]為解決上述問題，本發(fā)明提出一種基于向量復用的對標準單元庫進行功能驗證的方法，本發(fā)明根據(jù)不同單元的輸入端口數(shù)量，對庫中的單元自動進行分類測試，減少了冗余的輸入向量，并大大提高了測試效率且可以通過實際測試結果與功能要求自動對比，檢測出不符合要求單元，減少了驗證人員的工作量。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供了一種自帶對比功能的對標準單元庫的功能驗證方法。其電路結構分為七部分:輸入向量選擇擴展模塊，標準單元模塊，對照單元模塊，地址選擇模塊，輸出向量選擇模塊與對比判斷模塊；其中輸出向量選擇模塊包含輸出向量選擇模塊1、輸出向量選擇模塊2，輸出向量選擇模塊1、輸出向量選擇模塊2分別對應標準單元模塊和對照單元模塊。這七個模塊構成測試設計的整體。
[0007]輸入向量選擇擴展模塊，在外部輸入激勵為6位測試向量的前提下，對輸入端口數(shù)量不同(1、2、3、4、5和6)的標準單元自動進行向量的擴展復用并擴展成60位輸入向量；同時對多個標準單元進行測試，而且并不會造成位寬的浪費。在此基礎上再根據(jù)對輸入端口數(shù)量的分類，產生不同數(shù)量的輸入向量對標準單元進行全覆蓋且無冗余的測試。
[0008]標準單元模塊，將不同類型、不同端口數(shù)量的標準單元自動地分類排序并與輸入向量選擇擴展模塊產生的信號輸出端相連接。將經過標準單元處理過的輸出信號與輸出向量選擇模塊I相連接。
[0009]對照單元模塊，按照標準單元模塊內單元的排列順序，創(chuàng)建出相應的對照單元并賦予其理想功能，各個對照單元的輸入端與輸入向量選擇擴展模塊產生的信號輸出端相連接。將經過對照單元處理過的輸出信號與輸出向量選擇模塊2相連接。
[0010]地址選擇模塊，將不同類型、不同端口數(shù)量的標準單元劃分成不同的地址，以便分批次測試。將地址信號與輸入向量選擇擴展模塊相連接，使其根據(jù)地址來區(qū)分單元類別，產生并輸出不同的擴展測試向量，這些擴展測試向量每次測試10?60個標準單元。此外，地址信號還與輸出向量選擇模塊1、輸出向量選擇模塊2分別連接，使得輸出模塊根據(jù)地址來判斷當前時刻被測試單元與理想單元模型，將測試結果與相應的輸入向量同時輸出。
[0011]輸出向量選擇模塊I與標準單元模塊相連接，接收來自各個標準單元的測試結果。同時與地址選擇模塊相連接，根據(jù)地址選擇模塊輸入的不同地址來選定應該接收的標準單元的測試結果，并將其與地址同時輸出。
[0012]輸出向量選擇模塊2與對照單元模塊相連接，接收來自各個標準單元模型的測試結果。同時與地址選擇模塊相連接，根據(jù)地址選擇模塊輸入的不同地址來選定應該接收的標準單元的測試結果，并將其與地址同時輸出。
[0013]對比判斷模塊，與輸出向量選擇模塊1、輸出向量選擇模塊2分別連接，同時接收來自被測單元與被測單元模型的輸出向量，以及地址和輸入向量。根據(jù)對比數(shù)據(jù)，得出實際標準單元功能是否滿足理想功能需求。
[0014]所述標準單元庫功能測試是指對標準單元庫中所有組合時序單元的功能是否滿足要求進行檢驗測試。
[0015]所述自帶對比功能是指自動生成測試向量對標準單元進行測試，再將所有單元的輸出結果，通過異或或同或邏輯，與理想模型產生結果自動進行對比判斷。
[0016]所述自動生成測試向量，是指通過地址選擇模塊所生成地址，識別其單元信息，對初始6位向量進行選擇性地擴展，生成針對不同類別單元的擴展測試測試向量。
[0017]所述理想模型是指，利用per1、verilog等工具通過對標準單元文件名稱內容的提取來進行識別，并自動地賦予理想功能而產生的單元模型。
[0018]所述擴展測試向量是指將6位初始向量擴展成60位測試向量對不同端口數(shù)量的單元進行并行測試，在減小冗余向量的基礎上提高測試速率。
[0019]所述地址選擇模塊所生成地址，是指地址選擇模塊根據(jù)標準單元模塊內單元排列順序，依據(jù)單元類別、端口數(shù)量和測試批次對庫內單元進行地址設置。
[0020]所述單元排列順序是指利用peri等工具，提取標準單元文件內單元信息，自動地將所有單元按照組合時序類別以及端口數(shù)量來分類測試的順序。
[0021]本發(fā)明可以獲得如下有益效果:
[0022]1.可以自動將單元庫內所有標準單元根據(jù)單元類別和輸入端口數(shù)量進行分類排序，并由排序生成地址控制信號。
[0023]2.可以將6位初始測試向量，根據(jù)不同地址信號，選擇性地擴展成60位測試向量對同類單元進行并行測試，向量利用率和單元測試效率相對于傳統(tǒng)方法均大大提高。
[0024]3.可以按照排序來創(chuàng)建相應的對照單元，并自動賦予每個單元相應的理想單元功能，即自動形成對照組。
[0025]4.由于向量擴展與分類測試，在保證100%測試覆蓋率的前提下，減少了測試向量，即減少了測試激勵的變化，所以使得測試使用的內存空間與cpu占用率均會有不同程度的下降。
[0026]5.擁有自動對比功能，將實際測試結果與理想功能自動進行對比檢測，直接檢測每一個標準單元是否滿足要求，并將不滿足要求的單元地址、輸入向量、輸出向量列出。
【附圖說明】
[0027]圖1為測試結構圖；
[0028]圖2為輸入向量選擇示意圖；
[0029]圖3為輸入向量擴展示意圖；
[0030]圖4為測試標準單元庫整體流程圖；
【具體實施方式】
[0031]以下將結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0032]如圖1所示為此測試方法的電路結構示意圖。上左A所示部分為輸入向量選擇擴展模塊，其功能為將外部輸入或內部生成的6位測試向量根據(jù)地址信號進行選擇擴展(測試向量為格雷碼)。輸出給標準單元與對照單元使用。上中B所示部分為測試單元模塊部分，將單元庫中的單元按照時序與組合單元進行分類，并分別按照輸入端口數(shù)量進行排序。將排序好的單元輸入端與A部分擴展之后的輸入向量進行連接，接收測試向量。下中C所示為對照單元模塊，將標準單元對應的理想模型按照B中單元順序進行排序。同時接受來自A部分的測試向量。上右D所示為輸出向量選擇模塊1，由多選一路選擇器構成，用來接收測試之后的標準單元輸出結果，并根據(jù)輸入進來的地址信號進行選擇輸出，輸出的向量即為此時正在測試單元的實際輸出結果。下右E所示為輸出向量選擇模塊2，接收來自對照單元模塊的輸出向量并根據(jù)地址信號進行選擇輸出。中間的E，即為連接各個模塊的地址選擇模塊。根據(jù)被測單元生成不同的地址，此地址信號由9位構成，第一位為組合、時序單元分類位，第二到四位含義為單元的輸入端口數(shù)量，后五位含義為單元的測試批次。生成的地址信號輸送給輸入向量選擇擴展模塊和輸出向量選擇模塊1、2，分別控制輸入向量的選擇擴展和輸出向量的選擇輸出。最后端的F為對比判斷模塊，接收D、F模塊的輸出向量，判斷兩模塊的輸出是否完全相同，如相同則說明被測單元符合功能要求，如不相同，則根據(jù)地址可以找到有誤標準單元，再根據(jù)