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JP4332680B2 - Testability design system - Google Patents
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Description

本発明は、テスト容易化設計システムに関し、具体的には、ロジックの組込み自己試験機構によって大規模集積回路のテストを実施する際、アーキテクチャに依存しないハードウェアの機能記述の段階で制御性・観測性を確認する技術に関する。 The present invention relates to a design for testability system, specifically, when performing the test of a large scale integrated circuit by the built-in self-test mechanism logic, controllability at the stage of hardware functional description architecture independent -It relates to technology for confirming observability.

集積回路が大規模化し複雑な動作をするようになると、これを試験するためのテストパターン作成のための作業時間が大きくなり、場合によっては集積回路の設計時間を超すような状況も現れている。
そのため大規模集積回路に対しては、あらかじめ論理設計の段階からテストの生成と実施を容易化するための手段を講じておくテスト容易化設計(DFT;Design For Testability)が不可欠となっている。
When an integrated circuit becomes large-scale and performs complex operations, the work time for creating a test pattern for testing the integrated circuit increases, and in some cases, the design time of the integrated circuit may be exceeded. .
Therefore, for large-scale integrated circuits, design for testability (DFT), in which means for facilitating test generation and execution in advance from the logic design stage, is indispensable.

このDFT技術は、近年、集積回路内で自動的にテストをする回路を組み込む組込み型テスト(BIST;Built-In Self Test)が用いられており、製造中やその後の稼動中の現場でのチェックのために効率的な試験が行えるものである。   In recent years, this DFT technology uses built-in self-test (BIST), which incorporates a circuit that automatically tests in an integrated circuit, and checks on-site during production and subsequent operation. Therefore, an efficient test can be performed.

BISTは、個々のチップ内で行われるからテスト系列長に対する制限は比較的緩い反面、チップ面積の増加はできるだけ抑える必要がある。そのためLFSR(Linear Feedback Shift Register)などの簡単なハードウェアによりテスト系列を生成することができる全数テストやランダムテストが代表的な方法である。また、出力応答はそのつど正常値と比較するのではなく、多入力のLFSRを用いて圧縮を行ってから基準値と比較する方法(シグネチャ解析)がとられる(特許文献1、特許文献2参照)。
特開平5−241882号公報 特許第2711492号公報 特開平6−103101号公報 特開平8−15382号公報
Since BIST is performed within each chip, the restriction on the test sequence length is relatively loose, but the increase in chip area must be suppressed as much as possible. Therefore, a 100% test and a random test that can generate a test sequence with simple hardware such as LFSR (Linear Feedback Shift Register) are representative methods. In addition, the output response is not compared with the normal value each time, but is compressed using a multi-input LFSR and then compared with the reference value (signature analysis) (see Patent Document 1 and Patent Document 2). ).
JP-A-5-241882 Japanese Patent No. 2711492 JP-A-6-103101 JP-A-8-15382

従来、集積回路内のLogicBIST(Logic Built-In Self Test;ロジックの組込み自己試験)によるテスト設計の設計フローは、まずアーキテクチャに依存しないハードウェア機能記述から論理合成によってテクノロジに依存したネットリストを生成し、これにスキャンパステスト機構、LogicBISTコントローラを追加した後、故障シミュレータによって故障検出率を確認している。
故障検出率が低い場合は、故障シミュレータのレポートやネットリストをもとに制御性・観測性を確認し、テスト回路の追加や場合によってはアーキテクチャに依存しないハードウェア機能記述を変更する。
Conventionally, in the design flow of test design by Logic BIST (Logic Built-In Self Test) in an integrated circuit, first, a technology-dependent netlist is generated by logic synthesis from an architecture-independent hardware function description. In addition, after adding a scan path test mechanism and a LogicBIST controller to this, the failure detection rate is confirmed by a failure simulator.
If the failure detection rate is low, check the controllability and observability based on the failure simulator report and netlist, and add the test circuit and, in some cases, change the hardware function description that does not depend on the architecture.

このような従来のLogicBISTによると、次のような問題が発生する。
(1)制御性・観測性が確認できるのは故障シミュレータ実施後であって、論理合成やスキャンパス、LogicBISTコントローラの挿入、故障シミュレータの実施の各工程でそれぞれのCADツールの実行時間が必要である。
(2)制御性・観測性の解析をテクノロジに依存したゲートレベルのネットリストで確認しなければならないために解析が困難である。
(3)制御性・観測性の解析結果をアーキテクチャに依存しないハードウェア機能記述に反映することが困難である。
(4)制御性・観測性を解析した後、ネットリスト中にテスト回路を挿入することになった場合、ハードウェアのタイミングを劣化させてしまう。
According to such a conventional Logic BIST, the following problems occur.
(1) Controllability and observability can be confirmed after execution of the fault simulator, and the execution time of each CAD tool is required in each process of logic synthesis, scan path, insertion of LogicBIST controller, and execution of the fault simulator. is there.
(2) Controllability / observability is difficult to analyze because it has to be confirmed by a technology-dependent gate level netlist.
(3) It is difficult to reflect the controllability / observability analysis results in the hardware function description independent of the architecture.
(4) If a test circuit is inserted into the netlist after analyzing the controllability / observability, the hardware timing is degraded.

一方、特許文献3および特許文献4には、LFSRによるLogicBISTが示されている。
特許文献3の技術は、故障検出率の向上を目的として、テスト容易性の解析をゲートレベルのネットリストに対して行っている。
しかしながら、アーキテクチャに依存しないハードウェアの機能記述のレベルでテスト容易性の解析を行うものではない。
また、特許文献4の技術は、LogicBISTにおけるX(信号の状態が不定)伝播違反に対する防止策と乱数発生回数削減に際して、ゲートレベルのネットリストに対して講じる対策に関するものであって、アーキテクチャに依存しないハードウェアの機能記述のレベルでX伝播のチェックを行うものではない。
On the other hand, Patent Document 3 and Patent Document 4 show Logic BIST by LFSR.
The technique of Patent Document 3 performs testability analysis on a gate-level netlist for the purpose of improving the failure detection rate.
However, it does not analyze testability at the level of hardware function description that does not depend on the architecture.
The technique of Patent Document 4 relates to a countermeasure against X (signal state is undefined) propagation violation in LogicBIST and a countermeasure to be taken for a gate level netlist when reducing the number of random number generations, and depends on the architecture. The X propagation check is not performed at the hardware function description level.

本発明は、上述のような問題点を解決するためになされたものであって、アーキテクチャに依存しないハードウェア機能記述の段階で制御性・観測性の解析を実施することによりテスト容易化設計システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems , and is designed to facilitate testability by performing controllability / observability analysis at the stage of hardware function description independent of architecture. The purpose is to provide.

上述の課題を解決するために、本発明の請求項1のテスト容易化設計システムは、アーキテクチャに依存しない形式によるハードウェアの機能を定義する機能記述データを入力する入力手段と、前記機能記述データ中の記憶素子が推量され得るレジスタ変数を認識するレジスタ変数認識手段と、LogicBIST実行のため制約を設定する制約設定手段と、前記レジスタ変数認識手段によって認識されたレジスタ変数へ乱数を印加する乱数発生手段と、この乱数の印加によって引き起こされるイベントをシミュレーションするシミュレータと、前記シミュレーションの結果による前記機能記述データ内の変数やネットやバスなどのトグル率・イベント発生率からLogicBISTによる故障検出率低下の原因を解析する解析手段とを備え、前記制約設定手段が、JTAG(Joint Test Action Group)バウンダリスキャンテストと併用している場合には、乱数発生前に、JTAGのrunbist命令に対して、前記制約設定手段がLogicBIST実行の制約設定シーケンスを与えることで制約設定を実施することを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the testability design system according to claim 1 of the present invention includes an input means for inputting function description data defining hardware functions in an architecture independent format, and the function description data. A register variable recognizing means for recognizing a register variable that can be guessed by a memory element therein, a constraint setting means for setting a constraint for executing LogicBIST, and a random number generation for applying a random number to the register variable recognized by the register variable recognizing means Means, a simulator for simulating an event caused by the application of the random number, and a cause of the failure detection rate decrease by LogicBIST from the toggle rate / event occurrence rate of variables, nets, buses, etc. in the function description data according to the result of the simulation And analyzing means for analyzing The constraint setting means, in the case where in combination with JTAG (Joint Test Action Group) boundary scan test, before a random number generator for JTAG RUNBIST instruction, the constraint setting means constrained setting sequence LogicBIST execution It is characterized in that constraint setting is performed by giving .

本発明によれば、アーキテクチャに依存しないハードウェア機能記述の段階でLogicBISTにおける乱数印加を実施した際のシミュレーション状況が確認できるので、トグル率・イベント発生率から制御性・観測性の解析が可能となり、従来の制御性・観測性の解析に必要となる論理合成、スキャン挿入、LogicBISTコントローラ挿入および故障シミュレーションを実施する前に、テスト容易性の改善が可能となる。
また、解析・改善の際にもアーキテクチャに依存しないハードウェア機能記述で行うため作業が容易なため設計効率を向上させることができる。
According to the present invention, it is possible to confirm the simulation status when applying random numbers in LogicBIST at the stage of hardware function description independent of architecture, so it becomes possible to analyze controllability and observability from the toggle rate and event occurrence rate. Further, the testability can be improved before the logic synthesis, the scan insertion, the Logic BIST controller insertion, and the fault simulation necessary for the conventional controllability / observability analysis.
In addition, design efficiency can be improved because analysis is performed with hardware function descriptions that do not depend on the architecture even during analysis and improvement, and the work is easy.

また、論理合成時にLogicBISTによるテスト時のテスト容易性を確認し、トグル率・イベント発生率が極端に低いネットに対して迂回パスやテスト回路を追加できるため、従来ゲートレベルのネットリストにテスト回路を追加したことで発生するタイミングの破壊が回避できる。   In addition, it is possible to add a detour path and a test circuit to a net with extremely low toggle rate and event occurrence rate by checking logic BIST testability at the time of logic synthesis. The destruction of the timing that occurs by adding can be avoided.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本発明のテスト容易性解析システムおよびテスト容易化設計システムの実施の形態を実行するためのコンピュータ構成図である。即ち、図1のコンピュータは、入力装置1、表示装置2、CPU(Central Processing Unit;中央処理ユニット)3、メモリ4、記憶装置5をシステムバス6で接続する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a computer configuration diagram for executing an embodiment of a testability analysis system and a testability design system according to the present invention. That is, the computer of FIG. 1 connects an input device 1, a display device 2, a CPU (Central Processing Unit) 3, a memory 4, and a storage device 5 via a system bus 6.

入力装置1は、キーボード、マウスまたはタッチパネル等により構成され、アーキテクチャに依存しないハードウェア機能記述の入力・編集や実行を対話的に入力するのに使用される。
表示装置2は、ディスプレイ装置や液晶ディスプレイ装置等により構成され、アーキテクチャに依存しないハードウェア機能記述の表示や入力装置1から入力された情報、実行経過や実行結果などを表示するのに使用される。
CPU3は、種々のプログラムを動作させる。
メモリ4は、プログラム自身を保持し、またそのプログラムがCPU3によって実行されるときに一時的に作成される情報等を保持する。
記憶装置5は、アーキテクチャに依存しないハードウェア機能記述、データ、本実施の形態の機能を実現したプログラムやこのプログラム実行時の一時的な情報や処理結果をファイルへ出力を指示した場合の処理結果等を保持する。
The input device 1 includes a keyboard, a mouse, a touch panel, and the like, and is used to interactively input input / editing and execution of hardware function descriptions independent of architecture.
The display device 2 is configured by a display device, a liquid crystal display device, or the like, and is used for displaying hardware function descriptions independent of architecture, displaying information input from the input device 1, execution progress, execution results, and the like. .
The CPU 3 operates various programs.
The memory 4 holds the program itself, and holds information that is temporarily created when the program is executed by the CPU 3.
The storage device 5 has a hardware function description, data independent of the architecture, a program that realizes the function of the present embodiment, temporary information at the time of executing the program, and a processing result when an instruction to output the processing result to a file is given. Etc.

図2は、本発明のテスト容易性解析システムの機能構成を示すブロック図である。
図2において、本テスト容易性解析システムの機能は、入力手段10、レジスタ変数認識手段20、乱数発生手段30、シミュレータ40、解析手段50とからなっている。
入力手段10は、アーキテクチャに依存しないハードウェア機能記述を入力装置1から読み込み、読み込んだハードウェア機能記述は後の処理のため一旦記憶装置5へ記憶する。ここでアーキテクチャに依存しないハードウェア機能記述は、例えば、VHDL(VHSIC(very high speed IC) HDL(hardware Description Language))やVerilog−HDLなどのIEEEで標準化された記述言語を使う。
尚、この入力手段10は、あらかじめ記憶装置5に記憶したハードウェア機能記述を取り出すようにしてもよい。
FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the testability analysis system of the present invention.
In FIG. 2, the function of the testability analysis system includes an input means 10, a register variable recognition means 20, a random number generation means 30, a simulator 40, and an analysis means 50.
The input means 10 reads the hardware function description independent of the architecture from the input device 1 and temporarily stores the read hardware function description in the storage device 5 for later processing. Here, the architecture-independent hardware function description uses a description language standardized by IEEE such as VHDL (VHSIC (very high speed IC) HDL) or Verilog-HDL.
The input unit 10 may extract a hardware function description stored in the storage device 5 in advance.

レジスタ変数認識手段20は、入力手段10で読み込んだハードウェア機能記述中で、記憶素子が推量され得るレジスタ変数を認識する。
VHDLやVerilog−HDLの記述言語では、記憶素子を推量させるための記述形式が論理合成システムによって定められており、例えば、Verilog−HDLであれば図3に示すようにreg変数宣言した変数に対して同期させるクロックによるalways文のposedge記述によるセンシティビティを記述してやれば良い。
レジスタ変数認識手段20では、読み込んだハードウェア機能記述より前記に示した記述形式を検出し、代入式の左辺にある変数を論理合成システムによってフリップフロップ回路が推量されるものとして認識する。これらのレジスタ変数は、論理合成システムによって論理合成されフルスキャンのスキャンパス挿入の結果スキャンセルに置換されるものであり、LogicBISTの疑似乱数によるテストデータの制御点となる。
例えば、図3に記述されたハードウェア機能記述から推量されたフリップフロップ回路は図4のような回路構成になる。
The register variable recognizing unit 20 recognizes a register variable in which the storage element can be guessed in the hardware function description read by the input unit 10.
In the description language of VHDL or Verilog-HDL, the description format for guessing the storage element is determined by the logic synthesis system. For example, in the case of Verilog-HDL, as shown in FIG. Thus, it is only necessary to describe the sensitivity based on the posted description of the always statement by the clock to be synchronized.
The register variable recognizing means 20 detects the description format shown above from the read hardware function description, and recognizes the variable on the left side of the assignment formula as being estimated by the logic synthesis system by the flip-flop circuit. These register variables are logically synthesized by the logic synthesis system and are replaced with scan cells as a result of full-scan scan path insertion, and serve as control points for test data using a LogicBIST pseudo-random number.
For example, a flip-flop circuit inferred from the hardware function description described in FIG. 3 has a circuit configuration as shown in FIG.

乱数発生手段30は、擬似乱数を発生させ、ここで発生された乱数はレジスタ変数認識手段20で認識されたレジスタ変数へ与えられてシミュレーションが実施される。
また、この乱数発生手段30は、シミュレータ40へ投入するテストベンチで構成しても良い。このテストベンチで構成する場合には、例えば、Verilogシミュレータであれば、レジスタ変数認識手段20で認識したレジスタ変数へforce文と$randomのシステムタスクによってダイレクトに乱数を印加することが可能である。
尚、Verilogシミュレータのforce文は、印加先のデータが外部ポートでない場合でもダイレクトに印加可能である。
例えば、図5に示したような機能記述データに対して、乱数印加を行うテストベンチは図6のようになる。
The random number generation means 30 generates a pseudo random number, and the generated random number is given to the register variable recognized by the register variable recognition means 20, and a simulation is performed.
The random number generating means 30 may be constituted by a test bench that is input to the simulator 40. In the case of using this test bench, for example, in the case of a Verilog simulator, it is possible to directly apply a random number to a register variable recognized by the register variable recognizing means 20 by using a force statement and a system task of $ random.
The force statement of the Verilog simulator can be applied directly even when the application destination data is not an external port.
For example, a test bench for applying random numbers to the function description data as shown in FIG. 5 is as shown in FIG.

シミュレータ40は、記憶装置5に記憶されたハードウェア機能記述のシミュレーションを実施する機能シミュレータであって、市販のシミュレータを利用して構成してもよい。
このシミュレータ40を用いて、レジスタ変数認識手段20で認識したレジスタ変数へ乱数発生手段30で発生させた乱数を印加することでLogicBISTでのテスト入力状況が確認できる。この乱数の印加によるシミュレーションは、例えばハードウェア機能記述中のバス変数のビット幅から十分なトグル率を発生可能となる回数だけ実施する。
The simulator 40 is a functional simulator that performs a simulation of the hardware function description stored in the storage device 5, and may be configured using a commercially available simulator.
Using this simulator 40, the test input status in Logic BIST can be confirmed by applying the random number generated by the random number generation means 30 to the register variable recognized by the register variable recognition means 20. The simulation by applying the random number is performed, for example, as many times as a sufficient toggle rate can be generated from the bit width of the bus variable in the hardware function description.

解析手段50は、シミュレーション実施後、カバレッジデータからハードウェア機能記述のネットやバス等の内部変数のイベント発生率やトグル率を集計して制御性・観測性を解析し、その結果を表示装置2へ表示する。
市販シミュレータでシミュレーションした場合、シミュレーション結果はイベント発生状況をダンプファイルとして出力するので、これより内部変数のイベント発生率やトグル率を容易に算出できる。
The analysis means 50 analyzes the controllability and observability by summing up the event occurrence rate and toggle rate of internal variables such as nets and buses in the hardware function description from the coverage data after the simulation is performed, and displays the result as the display device 2. To display.
When a simulation is performed using a commercially available simulator, the event occurrence status is output as a dump file, so that the event occurrence rate and toggle rate of the internal variables can be easily calculated.

制御性・観測性の解析は、LogicBISTにおける故障検出率の低下の原因となる個所を見つけるために、トグル率やイベント発生率が極端に低いものに着目する。
例えば、16ビットのレジスタ値に対してAND論理演算をもつようなアーキテクチャでは、この16ビットレジスタの全ビットがすべて1にならなければ出力が1に変化することはない。しかし、LogicBISTにおけるテストデータの入力値は疑似乱数であるため16ビットのレジスタ値がすべて1になる可能性は確率的にみて低く、論理合成後のテクノロジに依存したゲートレベルのネットリストにおいても同様である。そのため、LogicBISTによる故障検出率の向上を阻む原因となってくる。
The controllability / observability analysis focuses on the extremely low toggle rate and event occurrence rate in order to find the location that causes the failure detection rate of LogicBIST to decrease.
For example, in an architecture having an AND logic operation on a 16-bit register value, the output does not change to 1 unless all the bits of the 16-bit register are 1. However, since the input value of the test data in Logic BIST is a pseudo-random number, the possibility that the 16-bit register values are all 1 is low in terms of probability, and the same applies to the gate-level netlist that depends on the technology after logic synthesis. It is. Therefore, it becomes a cause of hindering the improvement of the failure detection rate by LogicBIST.

仮に、このAND演算の出力信号がデータバスのセレクタ信号であったとするとハードウェア全体の故障検出率が低下してしまう。この場合、ハードウェア機能記述を参照すれば、データバスのセレクタ信号であるかどうかは直ちに判明するので、故障検出率の低下の原因となる箇所を見つけることができ、トグル率やイベント発生率をハードウェア機能記述のビューアなどのCADツールへバックアノテートさせればデバッグも容易になる。   If the output signal of this AND operation is a data bus selector signal, the failure detection rate of the entire hardware is lowered. In this case, referring to the hardware function description, it is immediately determined whether it is a selector signal of the data bus. Therefore, the location that causes the failure detection rate to decrease can be found, and the toggle rate and event occurrence rate can be set. Debugging is also facilitated by back-annotating to a CAD tool such as a hardware function description viewer.

尚、上述の説明では、乱数発生手段30はテストベンチを介して実施し、トグル率・イベント発生率はダンプファイルを介して実施したが、VerilogシミュレータのPLI(Programming Language Interface)にあるアクセス関数などを利用してレジスタ変数の認識からトグル率・イベント発生率の解析結果出力までを中間ファイルを介さずに実施されるようにしても良い。   In the above description, the random number generation means 30 is implemented via the test bench, and the toggle rate and event occurrence rate are implemented via the dump file. However, the access function and the like in the PLI (Programming Language Interface) of the Verilog simulator, etc. From the register variable recognition to the toggle rate / event occurrence rate analysis result output may be performed without using an intermediate file.

図7は、本テスト容易性解析システムの処理手順を示すフローチャートである。
アーキテクチャに依存しないハードウェア機能記述を入力装置1から読み込み、一時的に記憶装置5へ記憶する(ステップS11)。
読み込んだアーキテクチャに依存しないハードウェア機能記述中で、記憶素子が推量され得るレジスタ変数を認識し、抽出する(ステップS12)。
抽出されたレジスタ変数へ乱数を印加し、シミュレーションを実施する(ステップS13)。この乱数印加によるシミュレーション実行は、複数回実施されるが、何回実施するかはハードウェア機能記述内のバス変数のビット幅などによって設計者が指定する。
シミュレーションによって発生したイベントを集計し、トグル率やイベント発生率を集計して、制御性・観測性を解析し、その結果を表示装置2へ表示する(ステップS14)。
FIG. 7 is a flowchart showing the processing procedure of the testability analysis system.
A hardware function description independent of the architecture is read from the input device 1 and temporarily stored in the storage device 5 (step S11).
In the hardware function description that does not depend on the read architecture, a register variable for which a storage element can be guessed is recognized and extracted (step S12).
A random number is applied to the extracted register variable and a simulation is performed (step S13). The simulation execution by applying the random number is performed a plurality of times. The number of times of the simulation execution is specified by the designer according to the bit width of the bus variable in the hardware function description.
The events generated by the simulation are totaled, the toggle rate and the event occurrence rate are totaled, the controllability / observability is analyzed, and the result is displayed on the display device 2 (step S14).

本発明のテスト容易化設計システムは、上述のテスト容易性解析システムの乱数印加の前にLogicBIST実行のための制約を与えるようにしたものである。例えば、非同期リセット信号などはスキャンパスによるテスト実施の際にスキャン動作が壊れてしまわないようにオフ状態にする必要がある。
乱数印加の前にこのような制約を適切に設定しておけば、ゲートレベルのネットリストにおけるLogicBISTを実施する時と同じ状況で、乱数印加によるアーキテクチャに依存しないハードウェア機能記述に対するシミュレーションを再現できる。
The testability design system of the present invention is designed to give a restriction for executing LogicBIST before applying random numbers in the testability analysis system described above. For example, the asynchronous reset signal or the like needs to be turned off so that the scan operation is not broken when the test is performed by the scan path.
If such a restriction is appropriately set before random number application, simulation for hardware function description independent of architecture by random number application can be reproduced in the same situation as when performing LogicBIST in a gate level netlist. .

尚、LogicBISTでは、欧米の半導体メーカで組織しているJTAG(Joint Test Action Group)が提案しているテスト容易化設計のバウンダリスキャンテスト機構と併用される場合があるが、この場合は乱数発生の前にJTAGのrunbist命令に設定するシーケンスを与えてやれば良い。   In LogicBIST, it may be used in conjunction with the boundary scan test mechanism for testability design proposed by JTAG (Joint Test Action Group) organized by European and American semiconductor manufacturers. What is necessary is just to give the sequence set to the runlist command of JTAG before.

図8は、本発明のテスト容易化設計システムの機能構成を示すブロック図である。
図8において、本テスト容易化設計システムは、入力手段10、レジスタ変数認識手段20、乱数発生手段30、シミュレータ40、制約設定手段60、確認手段70の各機能からなっている。図中、上述のテスト容易性解析システムと同じ機能を持つ構成要素には同じ符号を付してその説明を省略し、相違するものについてのみ説明する。
FIG. 8 is a block diagram showing a functional configuration of the testability design system of the present invention.
In FIG. 8, the design design system for testability comprises the functions of an input means 10, a register variable recognition means 20, a random number generation means 30, a simulator 40, a constraint setting means 60, and a confirmation means 70. In the figure, components having the same functions as those in the testability analysis system described above are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and only different components will be described.

制約設定手段60は、乱数印加の前に与える制約を設定する。
例えば、外部入力信号やレジスタ変数認識手段20で認識したレジスタ変数へX(信号の状態が不定)を印加するように制約を与えておけば、シミュレータ40におけるシミュレーションにおいて、Tie故障やBlock故障と呼ばれるVCC,GND固定ノードはX印加に係わらずイベントが発生せず、イベント発生回数0回の結果が得られる。
確認手段70は、シミュレーションの結果の中に、Xのイベント発生が確認された場合、X伝播のルール違反として表示装置2へ表示させる。これによりハードウェア機能記述の段階でTie故障やBlock故障を確認できる。
The constraint setting means 60 sets a constraint to be given before random number application.
For example, if a constraint is applied to apply X (signal state is indefinite) to an external input signal or a register variable recognized by the register variable recognition means 20, it is called a Tie failure or a Block failure in the simulation in the simulator 40. The VCC and GND fixed nodes do not generate an event regardless of the application of X, and a result of 0 event occurrences is obtained.
When the X event occurrence is confirmed in the simulation result, the confirmation unit 70 displays the X propagation rule violation on the display device 2. Thereby, Tie failure and Block failure can be confirmed at the stage of hardware function description.

図9は、本テスト容易化設計システムの処理手順を示すフローチャートである。
アーキテクチャに依存しないハードウェア機能記述を入力装置1から読み込み、一時的に記憶装置5へ記憶する(ステップS21)。
読み込んだアーキテクチャに依存しないハードウェア機能記述中で、記憶素子が推量され得るレジスタ変数を認識し、抽出する(ステップS22)。
乱数印加の前に与える制約を設定する(ステップS23)。例えば、外部入力信号や認識したレジスタ変数へX(信号の状態が不定)を印加するように制約を与える。
抽出されたレジスタ変数へ乱数を印加し、シミュレーションを実施する(ステップS24)。この乱数印加によるシミュレーション実行は、複数回実施されるが、何回実施するかはハードウェア機能記述内のバス変数のビット幅などによって設計者が指定する。
シミュレーションの結果の中に、Xのイベント発生が確認された場合、X伝播のルール違反として表示装置2へ表示する(ステップS25)。
FIG. 9 is a flowchart showing the processing procedure of the testability design system.
The hardware function description independent of the architecture is read from the input device 1 and temporarily stored in the storage device 5 (step S21).
In the hardware function description that does not depend on the read architecture, a register variable for which a storage element can be guessed is recognized and extracted (step S22).
Restrictions to be given before applying random numbers are set (step S23). For example, a restriction is imposed so that X (signal state is indefinite) is applied to an external input signal or a recognized register variable.
A random number is applied to the extracted register variable, and a simulation is performed (step S24). The simulation execution by applying the random number is performed a plurality of times. The number of times of the simulation execution is specified by the designer according to the bit width of the bus variable in the hardware function description.
When the occurrence of an X event is confirmed in the simulation result, it is displayed on the display device 2 as an X propagation rule violation (step S25).

従来の論理合成システムは、入力したハードウェアの機能記述をメモリに展開し、任意のネットやポートおよびセルの追加・削除を行う機能がある。
本テスト容易化設計システムは、この機能を用いて、LogicBISTを実施する時にOnとなるようなテストモード信号を追加し、テスト容易性解析システムのテスト容易性の解析結果からトグル率やイベント発生率の極端に低いネットに対して、テストモードをセレクタとした迂回パスの追加を論理合成システムのメモリ上に展開されたハードウェアの機能記述データに対して実施する。
The conventional logic synthesis system has a function of expanding an input hardware functional description in a memory and adding / deleting arbitrary nets, ports and cells.
This testability design system uses this function to add a test mode signal that is turned on when LogicBIST is executed, and from the testability analysis result of the testability analysis system, toggle rate and event occurrence rate For an extremely low net, an additional detour path with the test mode as a selector is added to the hardware function description data developed in the memory of the logic synthesis system.

例えば、図10のテスト対象回路に対してテストモード信号と迂回パスを追加した後、論理合成システムのメモリ上に展開したときのイメージ図を図11に示す。
この場合、テストモード信号にLBISTEN信号を追加し、さらに16ビットの入力に関する観測性を考慮してXOR型の機能を追加し、テストモード信号LBISTENによって従来機能と追加機能を選択できるようにしている。
For example, FIG. 11 shows an image diagram when a test mode signal and a bypass path are added to the test target circuit of FIG. 10 and then developed on the memory of the logic synthesis system.
In this case, an LBISTEN signal is added to the test mode signal, and an XOR type function is added in consideration of observability related to a 16-bit input, so that a conventional function and an additional function can be selected by the test mode signal LBISTEN. .

これにより、本テスト容易化設計システムは論理合成時にLogicBISTによるテスト時のテスト容易性を確認し、トグル率・イベント発生率が極端に低いネットに対して迂回パスやテスト回路を追加できるため、従来ゲートレベルのネットリストにテスト回路を追加したことで発生するタイミングの破壊が回避できる。   As a result, this testability design system can confirm the testability of LogicBIST during logic synthesis and can add detour paths and test circuits to nets with extremely low toggle rates and event occurrence rates. The destruction of the timing that occurs by adding a test circuit to the gate level netlist can be avoided.

さらに、本発明は上記の実施の形態のみに限定されたものではない。上述した実施の形態を構成する各機能をそれぞれプログラム化し、予めCD−ROM等の記録媒体に書き込んでおき、このCD−ROMを各サイトのCD−ROMドライブのような媒体駆動装置を搭載したコンピュータ装置に装着して、プログラムをメモリあるいは記憶装置に格納し、コンピュータ装置のCPUが記録媒体に格納されたプログラムを読出し実行することによっても、本発明の目的が達成されることは言うまでもない。
また、上述のプログラムがROM(Read Only Memory)に記憶されている場合には、この媒体駆動装置を備えていなくてもよい。
Furthermore, the present invention is not limited only to the above-described embodiment. Each of the functions constituting the above-described embodiment is programmed and written in advance on a recording medium such as a CD-ROM, and this CD-ROM is mounted with a medium driving device such as a CD-ROM drive at each site. It goes without saying that the object of the present invention can also be achieved by mounting the apparatus in a device, storing the program in a memory or a storage device, and reading and executing the program stored in the recording medium by the CPU of the computer device.
Further, when the above-described program is stored in a ROM (Read Only Memory), the medium driving device may not be provided.

この場合、記録媒体から読出されたプログラム自体が上述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体も本発明を構成することになる。   In this case, the program itself read from the recording medium realizes the functions of the above-described embodiment, and the program and the recording medium recording the program also constitute the present invention.

尚、記録媒体としては半導体媒体(例えば、ROM、不揮発性メモリカード等)、光媒体(例えば、DVD、MO、MD、CD−R等)、磁気媒体(例えば、磁気テープ、フレキシブルディスク等)のいずれであってもよい。   In addition, as a recording medium, a semiconductor medium (for example, ROM, a non-volatile memory card, etc.), an optical medium (for example, DVD, MO, MD, CD-R, etc.), a magnetic medium (for example, magnetic tape, a flexible disk, etc.) Either may be sufficient.

また、ロードしたプログラムを実行することにより上述した実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、オペレーティングシステム等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。   In addition to executing the functions of the above-described embodiment by executing the loaded program, the operating system or the like performs part or all of the actual processing based on the instructions of the program, The case where the functions of the above-described embodiment are realized is also included.

また、上述したプログラムをサーバコンピュータの磁気ディスク等の記憶装置に格納しておき、インターネット等の通信網で接続されたユーザのコンピュータからダウンロード等の形式で頒布する場合、このサーバコンピュータの記憶装置も本発明の記録媒体に含まれる。   In addition, when the above-mentioned program is stored in a storage device such as a magnetic disk of a server computer and distributed in the form of download from a user's computer connected via a communication network such as the Internet, the storage device of this server computer also It is included in the recording medium of the present invention.

本発明を実行するためのハードウェア構成図である。It is a hardware block diagram for implementing this invention. テスト容易性解析システムの機能構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function structure of a testability analysis system. ハードウェア機能記述をVHDLで作成した例である。This is an example in which a hardware function description is created in VHDL. 図3から推量されるフリップフロップの回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram of a flip-flop inferred from FIG. 3. 乱数印加のテストベンチを説明するための機能記述の例である。It is an example of the function description for demonstrating the test bench of random number application. 図5の機能記述に対する乱数印加したテストベンチの例である。It is an example of the test bench which applied the random number with respect to the function description of FIG. テスト容易性解析システムの処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of a testability analysis system. テスト容易化設計システムの機能構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function structure of a testability improvement design system. テスト容易化設計システムの処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of a testability design system. テスト対象回路の例である。It is an example of a test object circuit. 図10のテスト対象回路に対してテストモード信号と迂回パスを追加した後、論理合成システムのメモリ上に展開したときのイメージ図である。FIG. 11 is an image diagram when a test mode signal and a bypass path are added to the test target circuit of FIG. 10 and then developed on the memory of the logic synthesis system.

符号の説明Explanation of symbols

1…入力装置、2…表示装置、3…CPU、4…メモリ、5…記憶装置、6…システムバス、10…入力手段、20…レジスタ変数認識手段、30…乱数発生手段、40…シミュレータ、50…解析手段、60…制約設定手段、70…確認手段。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Input device, 2 ... Display apparatus, 3 ... CPU, 4 ... Memory, 5 ... Storage device, 6 ... System bus, 10 ... Input means, 20 ... Register variable recognition means, 30 ... Random number generation means, 40 ... Simulator, 50 ... analyzing means, 60 ... constraint setting means, 70 ... confirming means.

Claims (1)

アーキテクチャに依存しない形式によるハードウェアの機能を定義する機能記述データを入力する入力手段と、前記機能記述データ中の記憶素子が推量され得るレジスタ変数を認識するレジスタ変数認識手段と、LogicBIST実行のため制約を設定する制約設定手段と、前記レジスタ変数認識手段によって認識されたレジスタ変数へ乱数を印加する乱数発生手段と、この乱数の印加によって引き起こされるイベントをシミュレーションするシミュレータと、前記シミュレーションの結果による前記機能記述データ内の変数やネットやバスなどのトグル率・イベント発生率からLogicBISTによる故障検出率低下の原因を解析する解析手段とを備え、前記制約設定手段が、JTAG(Joint Test Action Group)バウンダリスキャンテストと併用している場合には、乱数発生前に、JTAGのrunbist命令に対して、前記制約設定手段がLogicBIST実行の制約設定シーケンスを与えることで制約設定を実施することを特徴とするテスト容易化設計システム。 Input means for inputting function description data that defines hardware functions in a format independent of architecture, register variable recognition means for recognizing a register variable in which a storage element in the function description data can be guessed, and LogicBIST execution Constraint setting means for setting constraints, random number generating means for applying a random number to the register variable recognized by the register variable recognition means, a simulator for simulating an event caused by the application of the random number, and the simulation result And analysis means for analyzing the cause of failure detection failure caused by LogicBIST from the variable rate in the function description data, the toggle rate / event occurrence rate of the net or bus, etc., and the constraint setting means is a JTAG (Joint Test Action Group) boundary. Scan test If you are combined before the random number generator for runbist instruction JTAG, the constraint setting means DFT, characterized in that to implement the constraints set by giving a constraint setting sequence LogicBIST execution system.
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