VLSI测试包括数字、存储器和混合信号三类电路测试,本书系统地介绍了这三类电路的测试和可测试性设计。全书共分三个部分。第一部分是测试基础,介绍了测试的基本概念、测试设备、测试经济学和故障模型。第二部分是测试方法,详细论述了组合和时序电路的测试生成、存储器测试、基于DSP和基于模型的模拟与混合信号测试、延迟测试和IDDQ测试等。第三部分是可测试性设计,包括扫描设计、BIST、边界扫描测试、模拟测试总线标准和基于IP核的SOC测试。本书可作为高等学校计算机、微电子、电子工程、无线电及自动控制、信号处理专业的高年级学生与研究生的教材和参考书,也可供从事上述领域工作的科研人员参考,特别适合于从事VLSI电路设计和测试的工程技术人员。本书前言译者序随着集成电路设计与加工技术的飞速发展,超大规模集成电路(VLSI)的测试已经成为一个越来越困难的问题,测试和可测试性设计的理论与技术已经成为VLSI领域中的一个重要研究方向,在理论和实践方面都有十分突出的价值。这一领域中的书籍和论文也层出不穷,MichaelL.Bushnell和VishwaniD.Agrawal两位教授合著的本书就是其中比较全面和优秀的一本著作,所以在我们的建议下,电子工业出版社决定将这本著作翻译出版,希望能对国内相关的技术人员有一定帮助。本书系统地介绍了数字、存储器和混合信号VLSI系统的测试和可测试性设计。它是根据原作者多年的科研成果和教学实践,结合国际上关注的最新研究热点,并参考大量的文献撰写而成的。全书共分三部分19章,第一部分是测试概论,介绍了测试的基本概念、测试设备、测试经济学和故障模型等。第二部分是测试方法,详细论述了组合和时序电路测试生成、存储器测试、基于DSP和基于模块的模拟和混合信号测试、延迟测试和IDDQ测试等。第三部分是可测试性设计,包括扫描设计、BIST、边界扫描测试、模拟测试总线标准和基于IP核的SOC测试等。本书反映了当今VLSI测试的研究现状和发展趋势,它是第一本全面覆盖数字、存储器和混合信号电路测试的专著和教科书。本书可作为高等学校计算机、微电子、电子工程、无线电及自动控制、信号处理专业高年级学生和研究生的教材和参考书,也可供从事上述领域工作的科研人员参考,特别适合于从事VLSI电路设计和测试的工程技术人员使用。本书的翻译分工如下:王新安负责第1~6章的翻译;冯建华负责第7章、第9~13章的翻译,并对第1~6章进行了审校;蒋安平负责第8章、第14~19章以及前言、附录的翻译,并对第7章进行了审校。北京大学微电子学研究院02级硕士研究生中也有很多同学参与了部分章节的初稿翻译工作,这里恕不一一列出他们的姓名。在本书的翻译出版过程中,一直得到了纽约城市大学陈星浩教授的大力帮助,他向我们推荐了这本著作,并帮助我们与原著作者进行了沟通;北京大学信息科学技术学院的各位领导给予了我们多方面的关心、鼓励和帮助。在此谨向为本书的翻译与出版付出辛勤劳动的各位老师、领导、同事、同学致以衷心的感谢。由于译者水平所限,在翻译中难免有错误或不妥之处,真诚希望各位读者在阅读本书时能将发现的错误及时告知,以便再版时能订正。前言现代电子测试已有40年的历史,在此期间,测试的专业人员举行过一些大型会议和许多专题学术研讨会,有一本专业期刊,并且在测试方面有一百多种书籍。但是仅在少数几所大学开设了测试方面的完整课程,而且主要是由对这个领域有研究兴趣的大学教授开设的。显然,在大多数教授还是学生的时候,他们没有学习过电子测试方面的课程。除了计算机工程的课程太多以外,缺少电子测试课程的主要原因是缺乏合适的教材。半导体器件工艺、电路设计和电子测试是VLSI的基础课程。因此,在计算机工程的课程中,基础课程需要安排在应用课程之前讲授。VLSI领域已经扩展到了系统芯片(systems-on-a-chip),其中包括数字、存储器和混合信号子系统。据我们所知,这是第一本包括所有这三种类型电子电路的教材。我们为大学本科的电子测试基础课编写了这本教材。作为一学期的课程,它的内容显然是太多了,教师可根据需要从中选择。我们不想限制教师的选择自由,因为选择可能依赖于个人的专长和兴趣。除此之外,一本内容丰富的书对其所有者来说,其好处是即使在课程结束后,它仍然是有用的。我们同样考虑了其他三类读者的需求。第一类是工程师,他们在毕业后从事各种类型的电子硬件设计、测试或制造工程。本书第一部分和第三部分侧重于面向设计的工程需求,而第一部分和第二部分着重于面向测试的工程需求。第二类是选择VLSI设计课程的学生,他们还没有学习有关测试的课程。第一部分和第三部分能满足他们的需求。第三类是研究生和从事研究的学生,他们会找到完全覆盖各种主题的内容,并且在因为篇幅限制而省略高级材料的地方有指向参考文献的索引。图1.6给出了阅读本书的几种方法。1999年,在国际测试会议的一次主题为“在VLSI设计过程中提高测试覆盖率”的讨论会上,一个来自微电子工业界的与会者提出的希望研讨的问题可概括为:测试经济学、典型的半导体缺陷、简单测试图形覆盖率、系统芯片设计的结构化可测试性设计方法(扫描、边界扫描、BIST)、自动测试设备(限制和费用)、经挑选的高级主题(IDDQ和延迟故障)。在写这本书时,我们一直牢记这个列表,并且希望讲授VLSI设计和电子测试课程的教师也是这样。我们都非常了解软件调试和硬件设计验证的不完善性,我们也没有采用形式化的方法验证书中的材料。尽管我们付出很大努力来消除错误,但是不能保证读者不会发现错误。我们将非常感激那些告诉我们任何错误的读者。我们将通过网站使所有的读者都可以利用这样的勘误表,直到出版商给我们机会改正错误并给予发现错误的读者应得的感谢。在过去的10年里,我们在Rutgers大学讲授了一门有关测试的课程。和这门课的学生以及硕士、博士研究生的交流对我们关于该学科的理解具有非常大的影响,我们非常感谢他们。特别要提到的是2000年春季班的学生,他们使用了本书的草稿,并提出了修正和改进的意见。我们对于贝尔试验室和Rutgers大学的同事的建议和讨论表示感谢。世界范围内的测试专业人员给予了格外的热心和支持。我们要感谢的部分人员包括:MironAbramovici,PrathimaAgrawal,MarkBarber,ShawnBlanton,AmyBushnell,TapanChakraborty,SrimatChakradhar,XinghaoChen,DochanC.Choi,RickChruscial,DonDenburg,Jos*deSousa,ShaunErickson,DavidFessler,HideoFujiwara,PaulGlick,JohnHayes,MichaelHsiao,JamesJacob,NeilKelly,BillKish,KozoKinoshita,CliffMiller,KenLanier,YuhaiMa,PinakiMazumder,KarenPanetta,JanuszRajski,ElizabethRudnick,ManojSachdev,KewalSaluja,SharadSeth和LakshmanYagati。还要感谢出版商CarlHarris,他总是激励我们前进,并能忍耐对时间的延期。我们感谢贝尔试验室的研究主管AlAho,DennisRitchie和TomSzymanski,以及Rutgers大学的DavidDaut和JimFlanaga的支持。也要感谢LTX公司、Advantest公司、Samsung电子有限公司、IBM和LucentTechnologies在为本书提供数据方面的通力合作。在描述技术贡献方面,我们尽最大努力来正确引证。对于发现他们的工作被不正确地引用的人,我们请求他们的原谅,因为这些由于我们的疏忽而引起的错误并不是故意的。我们已经改正了第一次印刷中发现的很多错误。我们要感谢在Rutgers大学2001年春季班的学生,特别是XiaoLiu,ShuoSheng和LiangZhang,他们指出了错误。我们要衷心感谢提供了帮助的很多其他的读者,包括:Credence的MikeBalster和GordonRobinson,AgereSystems的KanadChakraborty以及Wisconsin大学的YongKim。基于本书的一套完整的讲稿(powerpoint幻灯片)可以从我们的网站获得。