專利名稱:針對(duì)微機(jī)電集成系統(tǒng)的內(nèi)建自測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及微機(jī)電集成系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域,具體是一種能夠應(yīng)用于微機(jī)電集成系統(tǒng)的內(nèi)建自測(cè)試系統(tǒng)。
背景技術(shù):
根據(jù)國(guó)際半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展路線圖(ITRS: International Technology Roadmapfor Semiconductors)近年來(lái)的分析報(bào)告,微機(jī)電集成系統(tǒng)(Micro-ElectromechanicalSystem:MEMS)已成為“后摩爾定律”路線中的核心發(fā)展方向。然而,由于MEMS中通常集成了包含數(shù)字電路、模擬電路、傳感器、執(zhí)行器、存儲(chǔ)器多種不同結(jié)構(gòu)的器件,其需要多樣化且集成化的測(cè)試訪問(wèn)機(jī)制;另外,由于MEMS通常應(yīng)用于對(duì)可靠性要求較高且人們不易直接控制的領(lǐng)域中,例如航空航天、汽車、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)控、通訊、軍事、核電等,需要設(shè)計(jì)能夠?qū)ζ溥M(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)及修復(fù)的機(jī)制。 目前已有的MEMS測(cè)試方案往往是采用對(duì)系統(tǒng)的機(jī)械與電路部分分開(kāi)測(cè)試之后集成的方案,不利于提高集成后MEMS系統(tǒng)的產(chǎn)率以及測(cè)試質(zhì)量;另一方面,已有的MEMS設(shè)計(jì)方案往往不能滿足MEMS產(chǎn)品在應(yīng)用過(guò)程中的實(shí)時(shí)檢測(cè)與修復(fù)的高可靠性功能需求。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)以上問(wèn)題,本發(fā)明提出了一種適用于MEMS的內(nèi)建自測(cè)試(Built-In-Self-TestiBIST)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,以實(shí)現(xiàn)提高M(jìn)EMS可靠性、提高M(jìn)EMS測(cè)試質(zhì)量的目的。為實(shí)現(xiàn)以上目的,本發(fā)明所提出的針對(duì)微機(jī)電集成系統(tǒng)的內(nèi)建自測(cè)試系統(tǒng)包括偽隨機(jī)數(shù)字測(cè)試激勵(lì)信號(hào)產(chǎn)生器、數(shù)字測(cè)試激勵(lì)與模擬激勵(lì)信號(hào)轉(zhuǎn)換器、電激勵(lì)信號(hào)與機(jī)械激勵(lì)轉(zhuǎn)換器、機(jī)械響應(yīng)與模擬響應(yīng)轉(zhuǎn)換器、模擬響應(yīng)與數(shù)字響應(yīng)轉(zhuǎn)換器、期望響應(yīng)比較器;所述偽隨機(jī)數(shù)字測(cè)試激勵(lì)信號(hào)產(chǎn)生器的輸出端依次連接數(shù)字測(cè)試激勵(lì)與模擬激勵(lì)信號(hào)轉(zhuǎn)換器、電激勵(lì)信號(hào)與機(jī)械激勵(lì)轉(zhuǎn)換器,電激勵(lì)信號(hào)與機(jī)械激勵(lì)轉(zhuǎn)換器的輸出作用到待測(cè)機(jī)械部件,所述待測(cè)機(jī)械部件的物理測(cè)試響應(yīng)再依次連接到機(jī)械響應(yīng)與模擬響應(yīng)轉(zhuǎn)換器、模擬響應(yīng)與數(shù)字響應(yīng)轉(zhuǎn)換器,所述模擬響應(yīng)與數(shù)字響應(yīng)轉(zhuǎn)換器的輸出端和偽隨機(jī)數(shù)字測(cè)試激勵(lì)信號(hào)產(chǎn)生器的輸出端連接到期望響應(yīng)比較器;首先利用偽隨機(jī)數(shù)字測(cè)試激勵(lì)信號(hào)產(chǎn)生器生成數(shù)字測(cè)試激勵(lì)序列,然后通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換、電信號(hào)與物理信號(hào)轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)化為物理測(cè)試激勵(lì),應(yīng)用于待測(cè)機(jī)械部件后得到物理測(cè)試響應(yīng),然后將物理測(cè)試響應(yīng)通過(guò)物理信號(hào)與電信號(hào)轉(zhuǎn)換、模數(shù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字測(cè)試響應(yīng)序列,最后將實(shí)際的數(shù)字測(cè)試響應(yīng)序列與偽隨機(jī)序列產(chǎn)生器生成的數(shù)字測(cè)試激勵(lì)序列一起發(fā)送至期望響應(yīng)比較器獲得待測(cè)系統(tǒng)的測(cè)試判定結(jié)果;若系統(tǒng)報(bào)錯(cuò),將實(shí)際的測(cè)試響應(yīng)序列發(fā)送至片外以供故障診斷使用。所述偽隨機(jī)數(shù)字測(cè)試激勵(lì)信號(hào)產(chǎn)生器生成將被應(yīng)用于MEMS系統(tǒng)測(cè)試的數(shù)字激勵(lì)序列,是一個(gè)偽隨機(jī)序列產(chǎn)生器,其特征多項(xiàng)式'Pijd =a0+ajX+''' j^a11Kn決定了這個(gè)偽隨機(jī)序列產(chǎn)生器所能產(chǎn)生的偽隨機(jī)序列的狀態(tài)覆蓋范圍及跳變循環(huán)規(guī)律,其中,…,&表示寄存器序列中每個(gè)寄存器的反饋系數(shù),若一個(gè)寄存器前存在反饋信號(hào)則其反饋系數(shù)為1,否則為O ;為提高測(cè)試故障覆蓋率,針對(duì)不同的MEMS系統(tǒng),設(shè)計(jì)具有不同特征多項(xiàng)式的偽隨機(jī)序列產(chǎn)生器。所述期望響應(yīng)比較器首先提取與待測(cè)MEMS系統(tǒng)特征相符合的模型函數(shù),并將其用數(shù)字邏輯電路實(shí)現(xiàn),從而將輸入的偽隨機(jī)測(cè)試激勵(lì)序列在邏輯函數(shù)電路的運(yùn)算結(jié)果作為期望測(cè)試響應(yīng)序列,將期望測(cè)試響應(yīng)序列與實(shí)際測(cè)試響應(yīng)序列逐位異或比較,當(dāng)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)位有不同的邏輯值時(shí),將其報(bào)給指示單元,并將錯(cuò)誤結(jié)果輸出至片外。所述指示單元由一個(gè)寄存器單元構(gòu)成,在默認(rèn)條件下初始邏輯值為0,當(dāng)實(shí)際響應(yīng)與期望響應(yīng)不符時(shí),所述指示單元的邏輯值跳變?yōu)镮以指示測(cè)試結(jié)果不通過(guò),當(dāng)本組測(cè)試激勵(lì)比較完畢后,所述指示單元又恢復(fù)至默認(rèn)邏輯值O。本發(fā)明的有益效果包括1、實(shí)現(xiàn)了針對(duì)機(jī)械與電路部分集成后的微機(jī)電集成系統(tǒng)的測(cè)試訪問(wèn)方案的設(shè)計(jì);2、能夠通過(guò)數(shù)字輸入信號(hào)精確控制待測(cè)系統(tǒng)的輸入激勵(lì)狀態(tài);3、 偽隨機(jī)測(cè)試激勵(lì)信號(hào)的多樣性能夠提高待測(cè)系統(tǒng)的測(cè)試覆蓋率,從而實(shí)現(xiàn)提高測(cè)試質(zhì)量的目的;4、獨(dú)立的內(nèi)建自測(cè)試系統(tǒng)能夠在產(chǎn)品應(yīng)用過(guò)程中提供實(shí)時(shí)檢測(cè)功能;5、能夠提供大量的測(cè)試激勵(lì)與故障響應(yīng)關(guān)系樣本,從而能為故障診斷提供數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)。
圖I為微機(jī)電集成系統(tǒng)基本構(gòu)成結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為通用內(nèi)建自測(cè)試方案基本原理示意圖。圖3為本發(fā)明提出的針對(duì)微機(jī)電集成系統(tǒng)內(nèi)建自測(cè)試結(jié)構(gòu)部件及其相互關(guān)系示意圖。圖4為本發(fā)明提出的偽隨機(jī)數(shù)字測(cè)試激勵(lì)信號(hào)產(chǎn)生器結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明提出的期望響應(yīng)比較器原理示意圖。
具體實(shí)施例方式以下將參照附圖,對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。圖I給出了本發(fā)明所針對(duì)的目標(biāo)系統(tǒng)微機(jī)電集成系統(tǒng)的基本構(gòu)成結(jié)構(gòu),其一般主要由與外部自然世界交互的機(jī)械部分(包括傳感器與執(zhí)行器)、量化處理機(jī)械部件信息的模擬電路部分以及負(fù)責(zé)對(duì)采集到的信息進(jìn)行分析運(yùn)算和校正的數(shù)字電路部分等三大部分構(gòu)成。在其工作過(guò)程中,一方面,外部世界中的許多信息包括速度、溫度、光照等可通過(guò)MEMS中的傳感器感知并將其轉(zhuǎn)換成模擬電信號(hào),通過(guò)MEMS中對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行濾波放大后將其轉(zhuǎn)化為人類能夠處理和分辨的數(shù)字信號(hào)輸出;另一方面,我們還可以通過(guò)利用數(shù)字控制信號(hào)產(chǎn)生所需的模擬電信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)片上執(zhí)行器的控制,使其加熱或產(chǎn)生速度,從而產(chǎn)生能夠影響外部世界的物理信息。內(nèi)建自測(cè)試是目前在半導(dǎo)體工業(yè)界被廣泛應(yīng)用的可測(cè)試性設(shè)計(jì)DFT(Design-for-Testability)技術(shù)。目前,其主要應(yīng)用于數(shù)字邏輯電路測(cè)試LBIST (LogicBIST)以及存儲(chǔ)測(cè)試MBIST (Memory BIST)兩大領(lǐng)域,也有部分產(chǎn)品將其應(yīng)用于嵌入式存儲(chǔ)器測(cè)試(Array BIST)以及模擬電路測(cè)試(Analog BIST)領(lǐng)域。圖2給出了以上提到了若干種BIST應(yīng)用方案的通用原理其主要組成部分包括測(cè)試控制邏輯、偽隨機(jī)測(cè)試向量產(chǎn)生器和測(cè)試響應(yīng)分析器。在自測(cè)試模式下,外部輸入的數(shù)字測(cè)試控制信號(hào)指揮測(cè)試控制邏輯命令偽隨機(jī)測(cè)試向量產(chǎn)生器產(chǎn)生所需測(cè)試向量輸入到待測(cè)系統(tǒng)的中,并將待測(cè)系統(tǒng)輸出的測(cè)試響應(yīng)輸入到相應(yīng)的測(cè)試響應(yīng)分析器中,測(cè)試響應(yīng)分析器通過(guò)分析比較實(shí)際響應(yīng)與正確響應(yīng),在測(cè)試控制邏輯的指揮下將測(cè)試分析結(jié)果輸出到系統(tǒng)級(jí)芯片外。其與傳統(tǒng)的測(cè)試方案相比,BIST方案具有不依賴于昂貴的自動(dòng)測(cè)試儀ATE(Automatic Test Equipment)、測(cè)試方案簡(jiǎn)化、故障覆蓋率高等優(yōu)勢(shì)。為實(shí)現(xiàn)將BIST方案的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮到MEMS系統(tǒng)中,從而實(shí)現(xiàn)提高M(jìn)EMS測(cè)試質(zhì)量、降低MEMS測(cè)試成本,并為其提供實(shí)時(shí)檢測(cè)能力的目標(biāo),本發(fā)明提出了如圖3所示的針對(duì)MEMS系統(tǒng)的BIST系統(tǒng),其中原始的MEMS系統(tǒng)包括圖中從左至右所示的三大部分機(jī)械部分、模擬電路部分和數(shù)字電路部分。機(jī)械部分主要由系統(tǒng)中的傳感器以及執(zhí)行器構(gòu)成;模擬電路位于機(jī)械部分和數(shù)字電路之間,對(duì)包含傳感器的系統(tǒng)來(lái)說(shuō),其肩負(fù)的任務(wù)包括將機(jī)械部件傳來(lái)的電信號(hào)采集、放大并濾波后通過(guò)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字離散信號(hào)后發(fā)送至系統(tǒng)中的數(shù)字電路部分,對(duì)包含執(zhí)行器的系統(tǒng)來(lái)說(shuō),其肩負(fù)的任務(wù)包括將數(shù)字電路部分傳來(lái) 的控制信號(hào)通過(guò)數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為連續(xù)的模擬電信號(hào)后再通過(guò)各種電/機(jī)械耦合效應(yīng)將其轉(zhuǎn)換為機(jī)械部分能夠接收的信息從而控制執(zhí)行器的工作;數(shù)字電路主要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與電子信息領(lǐng)域溝通交流的作用,一方面可以通過(guò)輸入接口利用數(shù)字信號(hào)控制系統(tǒng)中執(zhí)行器的工作,另一方面可以對(duì)模擬電路采集到的傳感器信息進(jìn)行運(yùn)算和處理,并通過(guò)輸出接口傳送到外部控制系統(tǒng)。為在圖中所示的MEMS系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)BIST功能,首先需要在數(shù)字電路部分添加偽隨機(jī)數(shù)字測(cè)試激勵(lì)信號(hào)產(chǎn)生器,然后將其產(chǎn)生的離散數(shù)字測(cè)試激勵(lì)信號(hào)通過(guò)模擬電路部分的數(shù)字測(cè)試激勵(lì)與模擬機(jī)理信號(hào)轉(zhuǎn)換器和電激勵(lì)信號(hào)與機(jī)械激勵(lì)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為機(jī)械部分能夠接收的物理激勵(lì)信息;機(jī)械部分在前面的測(cè)試激勵(lì)下產(chǎn)生一定的測(cè)試響應(yīng),再通過(guò)模擬電路部分的機(jī)械響應(yīng)與模擬響應(yīng)轉(zhuǎn)換器和模擬響應(yīng)與數(shù)字響應(yīng)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字電路能夠處理的數(shù)字響應(yīng)信號(hào),將偽隨機(jī)數(shù)字測(cè)試激勵(lì)信號(hào)產(chǎn)生器生成的測(cè)試激勵(lì)與傳回的測(cè)試響應(yīng)共同發(fā)送到期望響應(yīng)比較器中,計(jì)算得到測(cè)試結(jié)果通過(guò)/不通過(guò),若測(cè)試結(jié)果為不通過(guò),則期望響應(yīng)比較器將發(fā)送信號(hào)以控制將數(shù)字響應(yīng)結(jié)果輸出片外以供故障診斷使用。因此,得到圖3所示的內(nèi)建自測(cè)試系統(tǒng),其包括偽隨機(jī)數(shù)字測(cè)試激勵(lì)信號(hào)產(chǎn)生器、數(shù)字測(cè)試激勵(lì)與模擬激勵(lì)信號(hào)轉(zhuǎn)換器、電激勵(lì)信號(hào)與機(jī)械激勵(lì)轉(zhuǎn)換器、機(jī)械響應(yīng)與模擬響應(yīng)轉(zhuǎn)換器、模擬響應(yīng)與數(shù)字響應(yīng)轉(zhuǎn)換器、期望響應(yīng)比較器;所述偽隨機(jī)數(shù)字測(cè)試激勵(lì)信號(hào)產(chǎn)生器的輸出端依次連接數(shù)字測(cè)試激勵(lì)與模擬激勵(lì)信號(hào)轉(zhuǎn)換器、電激勵(lì)信號(hào)與機(jī)械激勵(lì)轉(zhuǎn)換器,電激勵(lì)信號(hào)與機(jī)械激勵(lì)轉(zhuǎn)換器的輸出作用到待測(cè)機(jī)械部件,所述待測(cè)機(jī)械部件的物理測(cè)試響應(yīng)再依次連接到機(jī)械響應(yīng)與模擬響應(yīng)轉(zhuǎn)換器、模擬響應(yīng)與數(shù)字響應(yīng)轉(zhuǎn)換器,所述模擬響應(yīng)與數(shù)字響應(yīng)轉(zhuǎn)換器的輸出端和偽隨機(jī)數(shù)字測(cè)試激勵(lì)信號(hào)產(chǎn)生器的輸出端連接到期望響應(yīng)比較器。下面將詳細(xì)介紹其主要組成部分的功能、交互方式,及其如何實(shí)現(xiàn)片上內(nèi)建自測(cè)試目標(biāo)。首先,由如圖4所示的偽隨機(jī)數(shù)字測(cè)試激勵(lì)信號(hào)產(chǎn)生器生成將被應(yīng)用于MEMS系統(tǒng)測(cè)試的數(shù)字激勵(lì)序列,圖中具有存儲(chǔ)功能的D觸發(fā)器單元被串聯(lián)起來(lái),并且在每個(gè)單元的輸入端將前一個(gè)單元的輸出與給定的一個(gè)反饋系數(shù)<3/(/=1,2,…,η) =1/0與Qn的乘積進(jìn)行異或運(yùn)算。每個(gè)特定的序列產(chǎn)生器都有其特征多項(xiàng)式'P {x) 二a 0—a μ—…—a Jn,這個(gè)特征多項(xiàng)式?jīng)Q定了這個(gè)偽隨機(jī)序列產(chǎn)生器所能產(chǎn)生的偽隨機(jī)序列的狀態(tài)覆蓋范圍及跳變循環(huán)規(guī)律。為了實(shí)現(xiàn)更高的測(cè)試故障覆蓋率,有必要針對(duì)具有不同特征的待測(cè)MEMS系統(tǒng),設(shè)計(jì)具有相應(yīng)特征多項(xiàng)式的偽隨機(jī)序列產(chǎn)生器。獲得偽隨機(jī)數(shù)字測(cè)試激勵(lì)序列后,需要利用數(shù)字與模擬測(cè)試激勵(lì)轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)化為模擬電信號(hào),可以利用MEMS系統(tǒng)中原有的數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)實(shí)現(xiàn)這一功能;獲得模擬測(cè)試激勵(lì)信號(hào)后,還需利用電激勵(lì)與機(jī)械激勵(lì)的轉(zhuǎn)換機(jī)制將其轉(zhuǎn)換成物理信號(hào),包括熱、磁場(chǎng)、光信號(hào)等等。對(duì)具有執(zhí)行裝置的MEMS系統(tǒng),可以利用其自身包含的執(zhí)行器實(shí)現(xiàn)這一功能,否則,需要針對(duì)不同的轉(zhuǎn)換需求,設(shè)計(jì)專門的物理信號(hào)轉(zhuǎn)換器。待測(cè)機(jī)械部件接收到物理測(cè)試激勵(lì)信號(hào)后,將發(fā)生一定的物理特征變化,這種物理特征變化就是我們所需要獲得的測(cè)試響應(yīng),為對(duì)這一響應(yīng)進(jìn)行分析處理,首先需要將其轉(zhuǎn)換為模擬電信號(hào)響應(yīng),然后利用MEMS系統(tǒng)中的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字響應(yīng)信號(hào)輸出至MEMS系統(tǒng)的數(shù)字電路部分。
得到實(shí)際的數(shù)字響應(yīng)結(jié)果后,為判定待測(cè)系統(tǒng)是否能夠正常工作,本發(fā)明提出了如圖5所示的期望響應(yīng)比較器結(jié)構(gòu),其原理是首先將待測(cè)MEMS系統(tǒng)利用統(tǒng)計(jì)分析方法(如蒙特卡羅法)提取與其相特征符合的模型函數(shù),并將其用數(shù)字邏輯電路實(shí)現(xiàn),從而可以在每次接收到輸入的偽隨機(jī)測(cè)試激勵(lì)信號(hào)的同時(shí),利用這一邏輯函數(shù)電路,計(jì)算得到期望的響應(yīng)信號(hào)序列,當(dāng)實(shí)際的測(cè)試響應(yīng)信號(hào)返回到響應(yīng)比較器時(shí),將期望值與實(shí)際值利用異或邏輯逐位比較,一旦發(fā)現(xiàn)實(shí)際值與期望值不符的現(xiàn)象,就將其發(fā)送至指示單元,并將錯(cuò)誤提示信息輸出到MEMS系統(tǒng)以外。指示單元由一個(gè)寄存器單元構(gòu)成,在默認(rèn)條件下其初始邏輯值為0,當(dāng)輸出響應(yīng)與期望響應(yīng)不符時(shí),其邏輯值跳變?yōu)镮以指示測(cè)試結(jié)果不通過(guò)。當(dāng)本組測(cè)試激勵(lì)比較完畢后,所述指示單元又恢復(fù)至默認(rèn)邏輯值O。一旦系統(tǒng)報(bào)錯(cuò),期望響應(yīng)比較器將對(duì)輸出響應(yīng)存儲(chǔ)單元控制器發(fā)出指令,命令其將錯(cuò)誤的數(shù)字響應(yīng)信息輸出MEMS系統(tǒng)外,以供故障診斷使用。
權(quán)利要求
1.針對(duì)微機(jī)電集成系統(tǒng)的內(nèi)建自測(cè)試系統(tǒng),其特征是,包括偽隨機(jī)數(shù)字測(cè)試激勵(lì)信號(hào)產(chǎn)生器、數(shù)字測(cè)試激勵(lì)與模擬激勵(lì)信號(hào)轉(zhuǎn)換器、電激勵(lì)信號(hào)與機(jī)械激勵(lì)轉(zhuǎn)換器、機(jī)械響應(yīng)與模擬響應(yīng)轉(zhuǎn)換器、模擬響應(yīng)與數(shù)字響應(yīng)轉(zhuǎn)換器、期望響應(yīng)比較器;所述偽隨機(jī)數(shù)字測(cè)試激勵(lì)信號(hào)產(chǎn)生器的輸出端依次連接數(shù)字測(cè)試激勵(lì)與模擬激勵(lì)信號(hào)轉(zhuǎn)換器、電激勵(lì)信號(hào)與機(jī)械激勵(lì)轉(zhuǎn)換器,電激勵(lì)信號(hào)與機(jī)械激勵(lì)轉(zhuǎn)換器的輸出作用到待測(cè)機(jī)械部件,所述待測(cè)機(jī)械部件的物理測(cè)試響應(yīng)再依次連接到機(jī)械響應(yīng)與模擬響應(yīng)轉(zhuǎn)換器、模擬響應(yīng)與數(shù)字響應(yīng)轉(zhuǎn)換器,所述模擬響應(yīng)與數(shù)字響應(yīng)轉(zhuǎn)換器的輸出端和偽隨機(jī)數(shù)字測(cè)試激勵(lì)信號(hào)產(chǎn)生器的輸出端連接到期望響應(yīng)比較器;首先利用偽隨機(jī)數(shù)字測(cè)試激勵(lì)信號(hào)產(chǎn)生器生成數(shù)字測(cè)試激勵(lì)序列,然后通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換、電信號(hào)與物理信號(hào)轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)化為物理測(cè)試激勵(lì),應(yīng)用于待測(cè)機(jī)械部件后得到物理測(cè)試響應(yīng),然后將物理測(cè)試響應(yīng)通過(guò)物理信號(hào)與電信號(hào)轉(zhuǎn)換、模數(shù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字測(cè)試響應(yīng)序列,最后將實(shí)際的數(shù)字測(cè)試響應(yīng)序列與偽隨機(jī)序列產(chǎn)生器生成的數(shù)字測(cè)試激勵(lì)序列一起發(fā)送至期望響應(yīng)比較器獲得待測(cè)系統(tǒng)的測(cè)試判定結(jié)果;若系統(tǒng)報(bào)錯(cuò),將實(shí)際的測(cè)試響應(yīng)序列發(fā)送至片外以供故障診斷使用。
2.如權(quán)利要求I所述針對(duì)微機(jī)電集成系統(tǒng)的內(nèi)建自測(cè)試系統(tǒng),其特征是,所述偽隨機(jī)數(shù)字測(cè)試激勵(lì)信號(hào)產(chǎn)生器生成將被應(yīng)用于MEMS系統(tǒng)測(cè)試的數(shù)字激勵(lì)序列,是一個(gè)偽隨機(jī)序列產(chǎn)生器,其特征多項(xiàng)式WCr)決定了這個(gè)偽隨機(jī)序列產(chǎn)生器所能產(chǎn)生的偽隨機(jī)序列的狀態(tài)覆蓋范圍及跳變循環(huán)規(guī)律,其中<3,,~,…,&表示寄存器序列中每個(gè)寄存器的反饋系數(shù),若一個(gè)寄存器前存在反饋信號(hào)則其反饋系數(shù)為1,否則為O ;為提高測(cè)試故障覆蓋率,針對(duì)具有不同特征的待測(cè)MEMS系統(tǒng),設(shè)計(jì)具有相應(yīng)特征多項(xiàng)式的偽隨機(jī)序列產(chǎn)生器。
3.如權(quán)利要求I所述針對(duì)微機(jī)電集成系統(tǒng)的內(nèi)建自測(cè)試系統(tǒng),其特征是,所述期望響應(yīng)比較器首先提取與待測(cè)MEMS系統(tǒng)特征相符合的模型函數(shù),并將其用數(shù)字邏輯電路實(shí)現(xiàn),從而將輸入的偽隨機(jī)測(cè)試激勵(lì)序列在邏輯函數(shù)電路的運(yùn)算結(jié)果作為期望測(cè)試響應(yīng)序列,將期望測(cè)試響應(yīng)序列與實(shí)際測(cè)試響應(yīng)序列逐位異或比較,當(dāng)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)位有不同的邏輯值時(shí),將其報(bào)給指示單元,并將錯(cuò)誤結(jié)果輸出至片外。
4.如權(quán)利要求3所述針對(duì)微機(jī)電集成系統(tǒng)的內(nèi)建自測(cè)試系統(tǒng),其特征是,所述指示單元由一個(gè)寄存器單元構(gòu)成,在默認(rèn)條件下初始邏輯值為O,當(dāng)實(shí)際響應(yīng)與期望響應(yīng)不符時(shí),所述指示單元的邏輯值跳變?yōu)镮以指示測(cè)試結(jié)果不通過(guò),當(dāng)本組測(cè)試激勵(lì)比較完畢后,所述指示單元又恢復(fù)至默認(rèn)邏輯值O。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種針對(duì)微機(jī)電集成系統(tǒng)的內(nèi)建自測(cè)試系統(tǒng),包括偽隨機(jī)數(shù)字測(cè)試激勵(lì)信號(hào)產(chǎn)生器的輸出端依次連接數(shù)字測(cè)試激勵(lì)與模擬激勵(lì)信號(hào)轉(zhuǎn)換器、電激勵(lì)信號(hào)與機(jī)械激勵(lì)轉(zhuǎn)換器,電激勵(lì)信號(hào)與機(jī)械激勵(lì)轉(zhuǎn)換器的輸出作用到待測(cè)機(jī)械部件,所述待測(cè)機(jī)械部件的物理測(cè)試響應(yīng)再依次連接到機(jī)械響應(yīng)與模擬響應(yīng)轉(zhuǎn)換器、模擬響應(yīng)與數(shù)字響應(yīng)轉(zhuǎn)換器,所述模擬響應(yīng)與數(shù)字響應(yīng)轉(zhuǎn)換器的輸出端和偽隨機(jī)數(shù)字測(cè)試激勵(lì)信號(hào)產(chǎn)生器的輸出端連接到期望響應(yīng)比較器,若系統(tǒng)報(bào)錯(cuò),將實(shí)際的測(cè)試響應(yīng)序列發(fā)送至片外以供故障診斷使用。本發(fā)明充分利用了內(nèi)建自測(cè)試方案的優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)了提高微機(jī)電集成系統(tǒng)測(cè)試質(zhì)量、降低測(cè)試成本,并為其提供實(shí)時(shí)檢測(cè)的功能。
文檔編號(hào)G01R31/3167GK102879729SQ20121036067
公開(kāi)日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月25日
發(fā)明者李佳, 王瑋冰 申請(qǐng)人:江蘇物聯(lián)網(wǎng)研究發(fā)展中心