一種正常工作模式下芯片調(diào)試方法及調(diào)試電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及集成電路測(cè)試領(lǐng)域，尤其涉及一種正常工作模式下芯片調(diào)試方法及調(diào)試電路。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有芯片調(diào)試時(shí)，芯片調(diào)試端口的訪問需要預(yù)先啟動(dòng)調(diào)測(cè)功能，將芯片置為調(diào)測(cè)模式，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，但此狀態(tài)下芯片無法實(shí)現(xiàn)預(yù)期設(shè)計(jì)功能，因此這種辦法僅可以定位器件級(jí)問題，對(duì)邏輯問題的處理無能為力。
[0003]在芯片生產(chǎn)后，需要對(duì)芯片電路的功能是否與設(shè)計(jì)的一致性進(jìn)行測(cè)試，方法就是將電路中的各個(gè)寄存器串聯(lián)起來，形成若干條掃描寄存器鏈，在每條掃描鏈的輸入端輸入測(cè)試序列(即“O” “I”序列)，然后根據(jù)寄存器工作原理，可以在另一端得到這一序列，對(duì)這一序列與輸入序列進(jìn)行對(duì)比確認(rèn)寄存器鏈工作是否正確，具體連接方式如圖1所示。將芯片每個(gè)組合邏輯電路2與前一組合邏輯電路2寄存器I的輸出通過多路選擇器3連接至下一組合邏輯電路2的輸入端口，其中多路選擇器3的切換由普通調(diào)測(cè)使能信號(hào)控制。
[0004]更換不同測(cè)試序列，將需要測(cè)試的組合邏輯輸入端置為預(yù)定值，將普通調(diào)測(cè)使能信號(hào)關(guān)閉，經(jīng)過一個(gè)時(shí)鐘周期后，經(jīng)過組合邏輯電路產(chǎn)生的運(yùn)算值將作為下一級(jí)寄存器的輸入被存入其中。然后開啟普通調(diào)測(cè)使能信號(hào)，將當(dāng)前的寄存器值在掃描鏈末端輸出。對(duì)得到的測(cè)試序列進(jìn)行分析可確定帶測(cè)試組合邏輯是否功能正確。
[0005]上述是對(duì)普通掃描電路工作的簡單描述，其復(fù)雜在于測(cè)試序列的生成算法和對(duì)輸出測(cè)試序列的快速分析。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種正常工作模式下芯片調(diào)試方法及調(diào)試電路，使芯片在正常工作模式下開啟調(diào)測(cè)功能，在芯片正常工作時(shí)能夠獲得預(yù)定測(cè)試的組合邏輯電路(端口或內(nèi)部)的信號(hào)狀態(tài)，定位故障，確認(rèn)問題。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案:
一種正常工作模式下芯片調(diào)試方法，在芯片設(shè)計(jì)時(shí)采用引腳復(fù)用技術(shù)，將芯片正常功能輸出信號(hào)與需要引出的內(nèi)部信號(hào)做復(fù)用后輸出到芯片引腳上。
[0008]優(yōu)選的，在芯片設(shè)計(jì)時(shí)采用引腳復(fù)用技術(shù)，將芯片正常功能輸出信號(hào)與需要引出的內(nèi)部信號(hào)通過多路選擇器輸出到芯片引腳上，并通過多路選擇器控制引腳當(dāng)前的輸出信號(hào)。
[0009]更進(jìn)一步的，在芯片后端設(shè)計(jì)插入掃描鏈時(shí)，將預(yù)定測(cè)試的組合邏輯電路正常功能輸出信號(hào)與需要引出的內(nèi)部信號(hào)引出，并與前一組合邏輯電路寄存器的輸出信號(hào)分別通過多路選擇器輸送至下一組合邏輯電路的輸入端。
[0010]更進(jìn)一步的，將正常工作調(diào)測(cè)模式使能信號(hào)經(jīng)反相器取反后與普通調(diào)測(cè)使能信號(hào)作與運(yùn)算，將這一結(jié)果作為掃描鏈的選擇信號(hào)，控制多路選擇器的輸出信號(hào)。
[0011]本發(fā)明還提供一種正常工作模式下芯片調(diào)試電路，采用引腳復(fù)用技術(shù)將芯片正常功能輸出信號(hào)與需要引出的內(nèi)部信號(hào)做復(fù)用后連接到芯片引腳上，通過這些功能改變的引腳觀測(cè)到芯片內(nèi)部的模塊的接口信號(hào)和其他非輸出信號(hào)。
[0012]優(yōu)選的，采用引腳復(fù)用技術(shù)，將芯片正常功能輸出信號(hào)與需要引出的內(nèi)部信號(hào)通過多路選擇器輸出到芯片引腳上，并通過多路選擇器控制引腳當(dāng)前的輸出信號(hào)。
[0013]更進(jìn)一步的，在芯片后端設(shè)計(jì)插入掃描鏈時(shí)，將預(yù)定測(cè)試的組合邏輯電路正常功能輸出信號(hào)與需要引出的內(nèi)部信號(hào)引出，并與前一組合邏輯電路寄存器的輸出信號(hào)分別通過多路選擇器輸送至下一組合邏輯電路的輸入端。
[0014]更進(jìn)一步的，將正常工作調(diào)測(cè)模式使能信號(hào)經(jīng)反相器取反后與普通調(diào)測(cè)使能信號(hào)作與運(yùn)算，將這一結(jié)果作為掃描鏈的選擇信號(hào)，控制多路選擇器的輸出信號(hào)。
[0015]有益效果:本發(fā)明在未增加電路復(fù)雜度的前提下，增加了正常模式下芯片內(nèi)部信號(hào)的引出功能，在芯片調(diào)試階段，我們可以將關(guān)鍵控制信號(hào)、時(shí)鐘、復(fù)位、總線狀態(tài)等重要信號(hào)輸出到引腳上，當(dāng)芯片在調(diào)試過程中遇到問題時(shí)，這些信號(hào)的輸出將是調(diào)試工作事倍功半。特別在芯片不能正常工作時(shí)，我們不能通過正常方式訪問芯片狀態(tài)，更無從得知當(dāng)前芯片是否工作，通過該方法就可以幫助獲得更多芯片內(nèi)部信息，為故障定位和分析提供依據(jù)。
[0016]將正常模式測(cè)試使能信號(hào)置于管腳，使該功能的啟動(dòng)最低程度受限與芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)，這樣該功能成功幾率將進(jìn)一步提高，同時(shí)簡化操作，進(jìn)一步降低對(duì)芯片功能的依賴程度。
【附圖說明】
[0017]圖1為現(xiàn)有掃描鏈選擇電路。
[0018]圖2為本發(fā)明管腳實(shí)現(xiàn)原理圖。
[0019]圖3為本發(fā)明提供的掃描鏈選擇電路。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。
[0021]通常芯片包括很多引腳，但這些引腳不會(huì)在每個(gè)芯片工作狀態(tài)中都會(huì)被同時(shí)用到，將當(dāng)前工作狀態(tài)可以不用的引腳進(jìn)行新的功能定義不會(huì)影響到芯片的正常工作。因此如圖1所示，本發(fā)明提供的一種正常工作模式下芯片調(diào)試方法，是在芯片引腳功能定義時(shí)，采用引腳復(fù)用技術(shù)，將芯片正常功能輸出信號(hào)與需要引出的內(nèi)部信號(hào)做復(fù)用后輸出到芯片引腳上，即通過多路選擇器控制引腳當(dāng)前的輸出信號(hào)，從而在正常工作調(diào)測(cè)模式時(shí)可以控制多路選擇器將內(nèi)部信號(hào)作為輸出值輸出到引腳上。
[0022]然后在芯片后端設(shè)計(jì)(集成電路設(shè)計(jì)的一個(gè)階段，通常分為前端設(shè)計(jì)和后端設(shè)計(jì)，前端設(shè)計(jì)主要是邏輯功能實(shí)現(xiàn)，后端設(shè)計(jì)是將前端設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為具體器件后進(jìn)行布局布線，并進(jìn)行時(shí)序分析等工作)插入掃描鏈時(shí)，將正常工作調(diào)測(cè)模式使能信號(hào)經(jīng)反相器4取反后與普通調(diào)測(cè)使能信號(hào)作與(與門5)運(yùn)算，將這一結(jié)果作為掃描鏈的選擇信號(hào)，如圖3所示。在圖1的基礎(chǔ)上，將預(yù)定測(cè)試的組合邏輯電路2正常功能輸出信號(hào)與需要引出的內(nèi)部信號(hào)分別引出與前一組合邏輯電路寄存器I的輸出通過多路選擇器3連接至下一組合邏輯電路6的輸入端口。
[0023]這樣在正常工作調(diào)測(cè)模式下，前述改變當(dāng)前芯片工作狀態(tài)未使用的一些引腳功能的操作，不會(huì)影響到當(dāng)前芯片的工作狀態(tài)，因此能夠通過這些功能改變的引腳觀測(cè)到芯片內(nèi)部的模塊的接口信號(hào)和其他非輸出信號(hào)，利于調(diào)試工作，又同時(shí)保證芯片正常工作；而處于普通調(diào)測(cè)模式時(shí)，掃描鏈可以正常建立，普通調(diào)測(cè)功能可以正常進(jìn)行。
[0024]以USB3.0主控芯片為例:
通常芯片引腳可分為閃存接口部分、通用輸入輸出部分、USB接口部分、串口和其他引腳。而這些引腳不會(huì)在每個(gè)狀態(tài)中都會(huì)被同時(shí)用到，因此，將當(dāng)先可以不用的引腳進(jìn)行新的功能定義不會(huì)影響到芯片的正常工作。
[0025]將上述引腳輸入利用多路選擇器切換到需要輸出的芯片內(nèi)部信號(hào)(如時(shí)鐘、數(shù)據(jù)總線、復(fù)位信號(hào)、控制信號(hào)等)，在芯片工作時(shí)這些引腳就可以將內(nèi)部信號(hào)輸出到引腳上，通過示波器、指示燈等方式便可以觀測(cè)到內(nèi)部信號(hào)在正常工作中的狀態(tài)，以利于調(diào)試工作進(jìn)行。當(dāng)完成調(diào)試后，只需將上述引腳的輸入信號(hào)利用多路選擇器切換為正常功能即可，此時(shí)芯片引腳不再具有調(diào)試輸出功能。
[0026]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種正常工作模式下芯片調(diào)試方法，其特征在于:在芯片設(shè)計(jì)時(shí)采用引腳復(fù)用技術(shù)，將芯片正常功能輸出信號(hào)與需要引出的內(nèi)部信號(hào)做復(fù)用后輸出到芯片引腳上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種正常工作模式下芯片調(diào)試方法，其特征在于:在芯片設(shè)計(jì)時(shí)采用引腳復(fù)用技術(shù)，將芯片正常功能輸出信號(hào)與需要引出的內(nèi)部信號(hào)通過多路選擇器輸出到芯片引腳上，并通過多路選擇器控制引腳當(dāng)前的輸出信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種正常工作模式下芯片調(diào)試方法，其特征在于:在芯片后端設(shè)計(jì)插入掃描鏈時(shí)，將預(yù)定測(cè)試的組合邏輯電路正常功能輸出信號(hào)與需要引出的內(nèi)部信號(hào)引出，并與前一組合邏輯電路寄存器的輸出信號(hào)分別通過多路選擇器輸送至下一組合邏輯電路的輸入端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種正常工作模式下芯片調(diào)試方法，其特征在于:將正常工作調(diào)測(cè)模式使能信號(hào)經(jīng)反相器取反后與普通調(diào)測(cè)使能信號(hào)作與運(yùn)算，將這一結(jié)果作為掃描鏈的選擇信號(hào)，控制多路選擇器的輸出信號(hào)。
5.一種正常工作模式下芯片調(diào)試電路，其特征在于:采用引腳復(fù)用技術(shù)將芯片正常功能輸出信號(hào)與需要引出的內(nèi)部信號(hào)做復(fù)用后連接到芯片引腳上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種正常工作模式下芯片調(diào)試電路，其特征在于:采用引腳復(fù)用技術(shù)，將芯片正常功能輸出信號(hào)與需要引出的內(nèi)部信號(hào)通過多路選擇器輸出到芯片引腳上，并通過多路選擇器控制引腳當(dāng)前的輸出信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的一種正常工作模式下芯片調(diào)試電路，其特征在于:在芯片后端設(shè)計(jì)插入掃描鏈時(shí)，將預(yù)定測(cè)試的組合邏輯電路正常功能輸出信號(hào)與需要引出的內(nèi)部信號(hào)引出，并與前一組合邏輯電路寄存器的輸出信號(hào)分別通過多路選擇器輸送至下一組合邏輯電路的輸入端。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種正常工作模式下芯片調(diào)試電路，其特征在于:將正常工作調(diào)測(cè)模式使能信號(hào)經(jīng)反相器取反后與普通調(diào)測(cè)使能信號(hào)作與運(yùn)算，將這一結(jié)果作為掃描鏈的選擇信號(hào)，控制多路選擇器的輸出信號(hào)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種正常工作模式下芯片調(diào)試方法，是在芯片引腳功能定義時(shí)，采用引腳復(fù)用技術(shù)，將芯片正常功能輸出信號(hào)與需要引出的內(nèi)部信號(hào)做復(fù)用后輸出到芯片引腳上，即通過多路選擇器控制引腳當(dāng)前的輸出信號(hào)，從而在正常工作調(diào)測(cè)模式時(shí)可以控制多路選擇器將內(nèi)部信號(hào)作為輸出值輸出到引腳上。本發(fā)明還公開了一種正常工作模式下芯片調(diào)試電路，本發(fā)明能夠使芯片在正常工作模式下開啟調(diào)測(cè)功能，在芯片正常工作時(shí)能夠獲得預(yù)定測(cè)試的組合邏輯電路（端口或內(nèi)部）的信號(hào)狀態(tài)，定位故障，確認(rèn)問題。
【IPC分類】G01R31-3183
【公開號(hào)】CN104535919
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510027607
【發(fā)明人】劉大銪, 孫曉寧, 張洪柳, 趙陽, 王運(yùn)哲, 劉奇浩
【申請(qǐng)人】山東華芯半導(dǎo)體有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2015年1月20日