数字系统测试和可测试性设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

[美] 塞纳拉伯丁·纳瓦比（Zainalabedin，Navabi） 著，贺海文，唐威昀 译

图书标签:

• 数字系统
• 测试
• 可测试性设计
• DFT
• 验证
• VHDL
• Verilog
• FPGA
• ASIC
• 电路测试

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111501541

版次：1

商品编码：11723845

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： 电子与嵌入式系统设计译丛

开本：16开

出版时间：2015-07-01

用纸：胶版纸

页数：368

正文语种：中文

内容简介

　　《数字系统测试和可测试性设计》论述了数字系统测试和可测性设计，它通过数字电路设计实例和方法阐明了测试和可测试性的概念。《数字系统测试和可测试性设计》还采用Verilog模型和Verilog测试平台实现并解释故障仿真和测试生成算法。《数字系统测试和可测试性设计》的最大特点是广泛地使用Verilog和VerilogPLI编写测试应用，这把《数字系统测试和可测试性设计》与其他讨论测试和可测试性的书籍区分开来。

目录

译者序
前言
概述
致谢
第1章 数字电路测试的基础知识和HDL的作用
1.1 设计及测试
1.1.1 RTL设计流程
1.1.2 流片后测试
1.2 测试重点
1.2.1 测试方法
1.2.2 可测试性方法
1.2.3 检测方法
1.2.4 测试成本
1.3 数字系统测试中的HDL
1.3.1 硬件建模
1.3.2 制定测试方法
1.3.3 虚拟测试机
1.3.4 可测试性硬件评估
1.3.5 协议感知自动测试设备
1.4 自动测试设备结构及仪器
1.4.1 数字激励及测量仪器
1.4.2 DC仪器
1.4.3 AC仪器
1.4.4 RF仪器
1.4.5 自动测试设备
1.5 小结

第2章 用于设计和测试的Verilog HDL
2.1 使用HDL开发测试方法的原因
2.2 将Verilog用于设计
2.2.1 将Verilog用于仿真
2.2.2 将Verilog用于综合
2.3 将Verilog用于测试
2.3.1 无故障电路分析
2.3.2 故障表编制及可测试性分析
2.3.3 故障仿真
2.3.4 测试生成
2.3.5 可测试性硬件设计
2.4 Verilog的基本结构
2.4.1 模块、端口、连线及变量
2.4.2 抽象的层级
2.4.3 逻辑值系统
2.5 组合电路
2.5.1 晶体管级描述
2.5.2 门级描述
2.5.3 运算级描述
2.5.4 过程级描述
2.5.5 实例化其他模块
2.6 时序电路
2.6.1 寄存器和移位寄存器
2.6.2 状态机编码
2.7 完整示例（加法器）
2.7.1 控制/数据划分
2.7.2 加法器的设计规格
2.7.3 CPU的实现
2.8 测试平台技术
2.8.1 测试平台技术
2.8.2 简单的组合测试平台
2.8.3 简单的时序测试平台
2.8.4 限制数据集
2.8.5 同步数据和响应处理
2.8.6 随机时间间隔
2.8.7 文本IO
2.8.8 仿真代码覆盖率
2.9 PLI基础知识
2.9.1 访问例行程序
2.9.2 HDL/PLI实现的步骤
2.9.3 在HDL/PLI环境中注入故障
2.1 0小结

第3章 故障和缺陷建模
3.1 故障建模
3.1.1 故障抽象
3.1.2 功能故障
3.1.3 结构故障
3.2 门级结构故障
3.2.1 确认故障
3.2.2 固定开路故障
3.2.3 固定为0的故障
3.2.4 固定为1的故障
3.2.5 桥接故障
3.2.6 状态依赖型故障
3.2.7 多故障
3.2.8 单固定结构故障
3.2.9 检测单固定故障
3.3 与门级故障相关的问题
3.3.1 检测桥接故障
3.3.2 不可检测的故障
3.3.3 冗余故障
3.4 故障压缩
3.4.1 难以区分的故障
3.4.2 等效单固定故障
3.4.3 面向门的故障压缩
3.4.4 面向线路的故障压缩
3.4.5 重汇聚扇出的问题
3.4.6 支配性故障压缩
3.5 基于Verilog的故障压缩
3.5.1 用于故障压缩的Verilog测试平台
3.5.2 故障压缩的PLI实现
3.6 小结

第4章 故障仿真应用与方法
4.1 故障仿真
4.1.1 门级故障仿真
4.1.2 故障仿真要求
4.1.3 HDL环境
4.1.4 时序电路故障仿真
4.1.5 故障排除
4.1.6 相关术语
4.2 故障仿真应用
4.2.1 故障覆盖率
4.2.2 测试生成中的故障仿真
4.2.3 故障字典创建
4.3 故障仿真技术
4.3.1 串行故障仿真
4.3.2 并行故障仿真
4.3.3 并发故障仿真
4.3.4 演绎故障仿真
4.3.5 演绎故障仿真的比较
4.3.6 关键路径追踪故障仿真
4.3.7 微分故障仿真
4.4 小结

第5章 测试向量生成方法及算法
5.1 测试生成基础知识
5.1.1 布尔差分
5.1.2 测试生成过程
5.1.3 故障和测试
5.1.4 术语和定义
5.2 可控性和可观察性
5.2.1 可控性
5.2.2 可观察性
5.2.3 基于概率的可控性和可观察性
5.2.4 SCOAP的可控性和可观察性
5.2.5 基于距离
5.3 随机测试生成
5.3.1 限制随机测试数量
5.3.2 组合电路随机测试生成
5.3.3 时序电路的随机测试生成
5.4 小结

第6章 确定性测试生成算法
6.1 确定性测试生成方法
6.1.1 双阶段测试生成
6.1.2 面向故障的测试生成基本原理
6.1.3 D算法
6.1.4 PODEM（面向路径的测试生成）
6.1.5 其他确定性面向故障的测试生成方法
6.1.6 不依赖于故障的测试生成
6.2 时序电路测试生成
6.3 测试数据压缩
6.3.1 测试压缩的形式
6.3.2 测试兼容性
6.3.3 静态压缩
6.3.4 动态压缩
6.4 小结

第7章 通过扫描法进行测试电路设计
7.1 增加电路可测试性
7.1.1 折中方案
7.1.2 测试时序电路
7.1.3 组合电路的可测试性
7.2 可测试性插入
7.2.1 改善可观测性
7.2.2 提高可控性
7.2.3 共享可观测性引脚
7.2.4 共享控制引脚
7.2.5 降低选择输入
7.2.6 同步控制和观测
7.3 全扫描可测试性设计技术
7.3.1 全扫描插入
7.3.2 触发器结构
7.3.3 全扫描设计与测试
7.4 扫描结构
7.4.1 全扫描设计
7.4.2 映像寄存器可测试性设计
7.4.3 局部扫描方法
7.4.4 多扫描设计
7.4.5 其他的扫描设计
7.5 RTL扫描设计
7.5.1 RTL设计全扫描
7.5.2 RTL设计多链扫描
7.5.3 RTL扫描设计
7.6 小结

第8章 标准IEEE测试访问方法
8.1 边界扫描基础知识
8.2 边界扫描结构
8.2.1 测试访问端口
8.2.2 BS-1149.1 寄存器
8.2.3 TAP控制器
8.2.4 解码器单元
8.2.5 选择器和其他单元
8.3 边界扫描测试说明
8.4 板级扫描链结构
8.4.1 单一串行扫描链
8.4.2 具有单一控制测试端口的多扫描链
8.4.3 具有一个TDI、TDO但有多个TMS的多扫描链
8.4.4 多扫描链，多TAP
8.5 RTL边界扫描
8.5.1 为CUT插入边界扫描测试硬件
8.5.2 两个模块的测试案例
8.5.3 虚拟边界扫描测试机
8.6 边界扫描描述语言
8.7 小结

第9章 逻辑内建自测试
9.1 内建自测试基本知识
9.1.1 基于存储器的内建自测试
9.1.2 内建自测试的有效性
9.1.3 内建自测试的类型
9.1.4 设计一个内建自测试
9.2 测试向量生成
9.2.1 测试向量产生器的集成
9.2.2 穷举计数器
9.2.3 环形计数器
9.2.4 扭环计数器
9.2.5 线性反馈移位寄存器
9.3 输出响应分析
9.3.1 输出响应分析器集成
9.3.2 1字符计数器
9.3.3 跳变计数器
9.3.4 奇偶校验
9.3.5 串行LFSR
9.3.6 并行特征信号分析
9.4 内建自测试结构
9.4.1 与内建自测试相关的术语
9.4.2 集中式和独立式板级内建自测试结构
9.4.3 内建评估和自检
9.4.4 随机测试接口
9.4.5 LSSD片上自检
9.4.6 使用MISR和SRSG自测试
9.4.7 并发的内建自测试
9.4.8 BILBO
9.4.9 提高测试覆盖率
9.5 RTL内建自测试设计
9.5.1 被测电路设计、仿真和综合
9.5.2 RTS内建自测试插入
9.5.3 配置RTS 内建自测试
9.5.4 内建自测试的合并配置
9.5.5 STUMPS设计
9.5.6 RTS和STUMPS的结果
9.6 小结

第10章 测试压缩
10.1 测试数据压缩
10.2 压缩方法
10.2.1 基于代码的方案
10.2.2 基于扫描的方案
10.3 解压缩方法
10.3.1 解压缩的硬件结构
10.3.2 周期性扫描链
10.3.3 基于代码的解压缩
10.3.4 基于扫描的解压缩
10.4 小结

第11章 通过MBIST测试存储器
11.1 存储器测试
11.2 存储器结构
11.3 存储器故障模型
11.3.1 固定故障
11.3.2 转换故障
11.3.3 耦合故障
11.3.4 桥接和状态耦合故障
11.4 功能测试方法
11.4.1 March测试算法
11.4.2 March-C算法
11.4.3 MATS+算法
11.4.4 其他的March测试
11.5 MBIST方法
11.5.1 简单的March MBIST
11.5.2 March-C MBIST计数-排序器
11.5.3 干扰MBIST
11.6 小结

附录A 在协议感知自动测试设备上使用HDL
附录B PLI测试应用的门级组件
附录C 编程语言接口测试工具
附录D IEEE 1149.1 标准边界扫描的Verilog描述
附录E 边界扫描IEEE 1149.1 标准虚拟测试机
附录F 由RTL综合生成的门级网表（NetlistGen）
参考书目

前言/序言

《电子设备可靠性评估与维护》 本书系统地阐述了电子设备在设计、制造、运行和维护全生命周期中，如何保障其可靠性的关键理论、技术与方法。全书共分为八章，力求为读者提供一个全面、深入的电子设备可靠性工程知识体系。 第一章 电子设备可靠性基础理论 本章首先从基本概念入手，对可靠性、可用性、可维护性、安全性等核心术语进行了清晰界定，并阐述了它们之间的相互关系。我们将详细介绍可靠性的统计学基础，包括失效率、平均无故障时间（MTBF）、平均修复时间（MTTR）等关键指标的计算与意义。在此基础上，深入探讨各种可靠性模型，如指数分布模型、威布尔分布模型、伽马分布模型等，并分析它们在不同电子设备场景下的适用性。同时，本章还将介绍可靠性的基本定律，如串联系统、并联系统、以及更复杂的混合系统的可靠性计算方法，为后续章节的深入研究奠定理论基础。 第二章 电子设备故障分析与模式识别 故障是影响电子设备可靠性的直接因素。本章着重于讲解如何系统地识别和分析电子设备的故障。我们将介绍多种故障分析技术，包括但不限于：失效模式与影响分析（FMEA）、故障树分析（FTA）、失效模式、影响及危害性分析（FMECA）、以及失效模式与影响及危害性分析（HFMEA）在电子设备领域的应用。通过对这些方法的详细讲解，读者将能够学会识别潜在的失效模式，评估其影响的严重程度，并优先采取预防措施。本章还将介绍常见的电子元器件（如半导体器件、电容、电阻、连接器等）及其可能发生的失效机理，帮助读者建立对具体故障的直观认识。 第三章 电子设备可靠性设计原则与方法 可靠性设计是确保电子设备可靠性的源头。本章将重点介绍在产品设计阶段如何融入可靠性工程的理念和方法。我们将深入探讨冗余设计技术，包括串联冗余、并联冗余、切换冗余等，并分析不同冗余策略的优缺点及适用场景。此外，本章还将讲解环境适应性设计，例如如何通过选用耐高低温、耐湿热、耐振动、耐冲击的元器件和材料，以及采取合理的散热、屏蔽、接地等措施，来提高电子设备在各种恶劣环境下的可靠性。同时，我们将介绍元器件选型、电路板布局、电源设计等方面的可靠性考虑，以及如何通过加速寿命试验等方法在设计早期验证可靠性。 第四章 电子设备制造过程可靠性控制 制造过程的质量直接影响到电子设备的最终可靠性。本章将聚焦于制造过程中可靠性的保障与控制。我们将详细介绍各项制造质量控制技术，包括但不限于：元器件进料检验（IQC）、生产过程检验（IPQC）、成品出厂检验（FQC）等。我们将深入讲解焊接工艺的可靠性控制、PCB制造的质量标准、以及装配过程中的防静电措施、应力管理等关键环节。此外，本章还将介绍统计过程控制（SPC）在制造过程中的应用，以及如何通过追溯体系来管理和控制产品的质量。 第五章 电子设备可靠性测试与评估 本章是本书的核心内容之一，详细阐述了电子设备可靠性测试的标准、方法与评估技术。我们将介绍各种类型的可靠性测试，包括：环境应力筛选（ESS）、加速寿命试验（ALT）、恒定应力寿命试验、循环应力试验等，并分析它们各自的测试目的、流程和注意事项。本章还将讲解如何设计和执行可靠性验证试验（RVT），如何根据测试数据进行可靠性参数的估算和推断，以及如何利用可靠性增长理论来评估产品在开发过程中的可靠性提升情况。对于不同类型的产品，如军用电子设备、消费类电子产品、工业控制设备等，我们将介绍其特有的可靠性测试标准和评估流程。 第六章 电子设备可靠性预测技术 可靠性预测是在产品设计和开发早期，利用数学模型和历史数据，对产品未来可能发生的故障概率进行估算。本章将系统介绍各种可靠性预测方法。我们将重点讲解基于模型的方法，包括MIL-HDBK-217、GJB/Z 299等国际和行业广泛采用的可靠性预测手册及其应用。同时，我们将介绍基于经验数据和现场故障数据的预测方法，以及如何利用机器学习和大数据技术来提高预测的准确性。本章还将探讨可靠性预测在项目管理、成本估算、以及风险评估中的作用。 第七章 电子设备可维护性设计与管理 除了固有的可靠性，设备的易于维护性也是保障其整体可用性的重要因素。本章将探讨如何进行可维护性设计，以及如何建立有效的可维护性管理体系。我们将介绍可维护性的定义、指标（如平均修复时间、可达性、可诊断性等）及其计算方法。我们将讲解在设计阶段如何考虑易于诊断、易于更换、易于维修的原则，例如模块化设计、标准化接口、故障指示器等。本章还将介绍备件管理、维修人员培训、维修技术手册编写等方面的可维护性管理策略，旨在最小化停机时间，降低维护成本。 第八章 电子设备全生命周期可靠性工程实践 本书的最后一章将前面各章的知识融会贯通，聚焦于电子设备在整个生命周期中的可靠性工程实践。我们将回顾可靠性工程在产品概念、设计、制造、测试、部署、运行、维护直至退役等各个阶段的应用。本章将介绍可靠性工程在项目管理中的集成，包括可靠性目标设定、可靠性预算分配、可靠性风险管理等。我们将通过典型的案例分析，展示如何在实际项目中运用本书介绍的各种可靠性技术和方法，以成功地开发和维护高质量、高可靠性的电子设备。最后，本章还将展望电子设备可靠性工程的未来发展趋势，如人工智能在可靠性领域的应用、智能化运维等。 本书旨在为电子工程、通信工程、自动化、航空航天、机械工程等领域的工程师、研究人员和相关专业的学生提供一本系统、实用、易于理解的可靠性工程参考书。通过学习本书，读者将能够深刻理解电子设备可靠性的重要性，掌握评估和提升电子设备可靠性的关键技术，并在实际工作中有效地应用可靠性工程的理念和方法。

评分☆☆☆☆☆

《数字系统测试和可测试性设计》这本书以其全面性和深度，在我心中留下了不可磨灭的印记。它不仅系统地介绍了数字系统测试的各个方面，还为读者提供了宝贵的实践指导。书中对故障模型的详细阐述，从基本的stuck-at故障到更复杂的延迟和耦合故障，都进行了深入的分析，并探讨了相应的测试策略。对于ATPG算法的讲解，无论是经典的D-algorithm，还是更现代的PODEM和FAN算法，都提供了清晰的原理和实例。更重要的是，书中对DFT技术的细致介绍，包括扫描链的插入与测试，以及BIST技术的实现，为提高现代SoC的可测试性提供了重要的参考。

评分☆☆☆☆☆

《数字系统测试和可测试性设计》这本书给我留下了极其深刻的印象，其内容之详实，讲解之透彻，在同类书籍中实属罕见。作者不仅详细介绍了各种故障模型及其在实际应用中的影响，还对各种测试向量生成算法（ATPG）进行了深入的剖析，从基本的D-algorithm到更高级的PODEM和FAN算法，都提供了清晰的原理阐述和详细的示例。书中对于可测试性设计（DFT）的讲解更是细致入微，从扫描链的设计与插入，到内建自测试（BIST）技术的实现，都给予了充分的关注。尤其是对于如何平衡测试覆盖率、测试时间和硬件开销的讨论，为工程师提供了宝贵的实践指导，帮助我们在复杂的设计环境中做出明智的权衡。

评分☆☆☆☆☆

读完《数字系统测试和可测试性设计》，我深深感受到了作者在这一领域深厚的功底和丰富的实践经验。这本书并非简单的理论堆砌，而是将晦涩的技术概念与实际工程问题巧妙地融合在一起。书中对各种故障模型的分析，无论是stuck-at、transition-delay还是bridging故障，都极为详尽，并提供了相应的测试策略。对于ATPG算法的讲解，作者不仅给出了算法原理，还提供了丰富的代码片段，方便读者理解和实践。尤其让我印象深刻的是，书中对DFT技术的介绍，从扫描链的插入与测试，到BIST的实现，都给予了充分的篇幅。这些内容对于提高现代SoC的可测试性和降低测试成本至关重要。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构安排非常合理，内容循序渐进，即使是初次接触数字系统测试和可测试性设计的读者，也能循着作者的思路逐步深入。书中从最基础的故障模型开始，详细阐述了各种故障的产生机制和对电路功能的影响。随后，作者又对各种ATPG算法进行了详细的讲解，包括其背后的数学原理和实现细节。我尤其欣赏书中对DFT技术，如扫描链和BIST的介绍，这对于理解如何在设计阶段就考虑可测试性，并有效缩短测试时间至关重要。书中通过大量的图示和实例，将抽象的理论概念变得生动易懂，极大地提升了阅读体验。对于任何希望在数字集成电路领域深耕的工程师而言，这本书都是一本不可多得的宝藏。

评分☆☆☆☆☆

这本书的精妙之处在于其对复杂概念的系统化梳理和深入浅出的讲解。作者以一种引人入胜的方式，带领读者穿越数字系统测试和可测试性设计的广阔领域。从最初的故障模型，到精密的测试向量生成算法，再到各种DFT技术，书中几乎涵盖了所有关键主题。我尤其赞赏书中对ATPG算法的细致分析，无论是D-algorithm的逻辑推理，还是PODEM和FAN算法的效率提升，都进行了详尽的阐述。此外，书中对BIST技术的深入探讨，包括PRPG、LFSR以及故障诊断，为理解现代片上测试提供了宝贵的视角。对于那些希望深入理解数字系统测试原理并将其应用于实际的设计和验证工作的工程师来说，这本书无疑是一本必不可少的参考书。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度着实令人惊叹，它系统地梳理了数字系统测试和可测试性设计这一复杂领域。从故障模型的确立，到测试向量的生成，再到DFT技术的应用，书中几乎涵盖了所有关键环节。作者对于各种测试方法论的阐述，无论是静态测试还是动态测试，都有着深刻的见解。特别值得一提的是，书中对边界扫描（Boundary Scan）的讲解，从JTAG标准的应用，到链的构建和测试，都做了非常详尽的介绍。这对于理解现代复杂的PCB和系统级测试至关重要。此外，书中还涉及了动态随机访问存储器（DRAM）和片上网络（NoC）的测试，这些都是当前数字系统设计中日益重要的领域，足见作者紧跟技术发展的步伐。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值并不仅仅体现在理论的讲解上，更在于它所蕴含的丰富的工程经验和实践指导。作者并非简单地罗列概念和公式，而是通过大量的案例分析，将理论知识与实际工程问题紧密结合。例如，在讨论故障模型的选择时，书中详细比较了各种故障模型（如stuck-at、transition-delay、bridging等）在不同设计和工艺条件下的适用性，并给出了相应的测试策略。此外，对于如何优化测试向量，减小测试数据量，以及如何与EDA工具协同工作，书中也提供了许多实用的建议。对于希望在数字系统测试和DFT领域有所建树的工程师而言，这本书绝对是不可或缺的参考资料，它能够帮助我们避免许多常见的陷阱，并做出更明智的设计决策。

评分☆☆☆☆☆

初次翻阅《数字系统测试和可测试性设计》时，我便被其严谨的逻辑结构和清晰的写作风格所吸引。全书内容涵盖了从基础到高级的各个层面，每一章节都围绕着核心主题展开，层层递进，引人入胜。作者在讲解复杂概念时，善于使用直观的图示和生动的比喻，使得原本枯燥的技术语言变得易于理解。尤其是在介绍ATPG（自动测试向量生成）算法时，书中不仅给出了算法的伪代码，还配以流程图，让读者能够清晰地把握算法的每一步操作。对于那些希望深入理解数字测试原理，并将其应用于实际工作中的读者，这本书无疑是一座宝库，它为我们提供了坚实的理论基础和宝贵的实践经验，能够帮助我们快速成长。

评分☆☆☆☆☆

这本《数字系统测试和可测试性设计》无疑是一部在数字集成电路领域深耕多年的力作，它以一种极其详实且循序渐进的方式，为读者揭示了现代数字系统测试与可测试性设计这一复杂而关键的主题。从最基础的逻辑门级故障模型入手，作者就如同一位经验丰富的向导，带领我们逐步深入到更高级别的系统行为层面，层层剥茧，直至构建出完备的测试策略。书中对各种测试向量生成算法的阐述，无论是经典的D-algorithm，还是更现代的PODEM、FAN等，都做了深入的剖析，不仅给出了算法的原理，更重要的是，结合了大量的代码示例和图示，使得晦涩的算法变得触手可及。对于初学者而言，理解这些算法的精髓可能需要一些时间和反复阅读，但一旦掌握，将能极大地提升设计和验证的效率。

评分☆☆☆☆☆

我尤其欣赏作者在讲解可测试性设计（DFT）方面所展现出的深度和广度。书中对于扫描链（Scan Chain）的设计、插入和测试的整个流程，做了极为细致的描绘。从最初的扫描寄存器的选择，到多路扫描链的设计，再到扫描使能（Scan Enable）信号的管理，每一个环节都考虑得非常周全。更令人印象深刻的是，作者不仅关注了结构扫描，还详细介绍了内建自测试（BIST）技术，包括伪随机测试（PRPG）、线性反馈移位寄存器（LFSR）、多项式选择，以及故障诊断等内容。这些技术在现代SoC设计中扮演着越来越重要的角色，能够显著缩短测试时间，降低测试成本，提升产品可靠性。书中对于如何平衡测试覆盖率、测试时间和硬件开销的讨论，更是为读者提供了宝贵的工程实践指导。

评分☆☆☆☆☆

挺好 挺好 挺好 挺好

评分☆☆☆☆☆

工作用的书，买来看看。

评分☆☆☆☆☆

dft的必备吧

评分☆☆☆☆☆

正需要移动测试你书，很不错，就是没什么优惠

评分☆☆☆☆☆

本来是为新工作准备的学习材料，结果没去，这书就变成业余读物了……

评分☆☆☆☆☆

东西很好，是正品，物流也一如既往地给力。

评分☆☆☆☆☆

不错～～～～～～～～～～～～

评分☆☆☆☆☆

是看到推荐来的，书不错，够看一阵子了

评分☆☆☆☆☆

包装完好，物流很快