三、 新架構之設計
3.2 新的掃描暫存器應用於微管線
3.2.3 掃描模式
tm=1 時為掃描模式,此時需要參考 cont 信號。若 cont=1 時,代表此級目 前是處於掃描資料狀態,因此測試資料將會進入 L1 與 L2 中暫存,同時間暫存 於 L1 的資料將經過多工器 M1 流至 Dout,另外 L2 的資料則將經由多工器 M2 而流至 Sout 並傳至下一級。圖 3-3 所示為掃描模式 cont=1 的時序圖。
圖 3-3 掃描模式 cont=1 的時序圖
由圖 3-3 分析,在掃描測試狀態 tm=1 與 cont=1 的時候,當 sck=0 時 Sin 的測試資料進入 L1 中暫存,而與 L2 不導通;當 sck=1 時 Sin 與 L1 不 導通,但 L1 的資料將被送至 L2 後流經 M1 與 M2 至 Dout 與 Sout。Sout 的 資料將流入下一級/下一個掃描閂,而 Dout 的資料則流入此一級相對應之組合 電路中並進行運算。
當 cont=0 時所有的且閘 (AND gate) 輸出皆為 Low, 因此 cosck=0;而 多工器 M2 的輸出也因 cont 信號而被選取至 Sin ,此時由圖 3-1 中可得知測 試資料由 Sin 經過 M2 後直接輸出至 Sout,並不會進入 L1 與 L2 中暫存,換 言之,因為 cont 代表區塊控制信號,若此級目前是處於僅將掃描資料直接傳送
至下一級之狀態 (cont=0),則測試資料將僅由 Sin 直接傳至 Sout 後流入下一 級/下一個掃描閂,測試資料將不會被讀至 L1 或 L2。其目的是在達成將掃描鏈 中部分的掃描暫存器可視為不串接的效果,這樣可以達成我們的想法。
圖 3-4 所示為掃描模式 cont=0 的時序圖。由時序圖可以看到在 cont=0 時,無論 Sin 輸入的資料為何,Sout 的輸出皆與 Sin 相同
圖 3-4 掃描模式 cont=0 的時序圖
另外當 cont=0 時,De 信號也是相當重要的,因為 De 信號代表控制資料可 否由 Din 傳至 Dout。若 De=1 時代表 Din (前一級的測試結果) 可以流入 L1 中暫存,先前已提及因為 cont=0 時 L1 與 L2 並不相通,因此當 De=1 時,L1 就存放前一級的測試結果,而 L2 則仍存放舊有的資料。若 De=0 時,L1 與 L2 繼續保持其舊有的資料,其時序圖請參考圖 3-5。
如圖 3-5 所示,由於 cont=0 時,L1 與 L2 並不相通,資料的取決由 De 控制信號來決定,利用這個特性可達成我們期望將測試資料由一條掃描鏈進入 後,可以各自傳輸到各級中。它的動作原理為掃描傳輸完成後當級的 L2 將存放 所掃描進入的測試資料,並且經由 Dout 將測試資料傳送到其後的組合電路,當 在 De=1 時組合電路的結果將經由下一級的 Din 而存入下一級的 L1 中。而後當 下一筆測試資料被掃描進入,同時原本存在 L1 的資料也將同時被掃描輸出並進 行測試。如此便完成一次的掃描測試。
圖 3-5 掃描模式 cont=0 與 De 的時序圖
另外值得注意的一點為 cont 與 sck 的關係,因為 sck 為掃描時序,其主 要為控制測試資料是否可以進入 L1 或 L2 中,而 cont 為區塊控制信號,控制 著這一級是否要將掃描資料讀入。為了要於掃描模式下,其資料要正確的由 L1 傳至 L2,因此 cont 的信號改變必須在 sck 訊號改變前發生,這樣的話,當 cont 從 0->1 時,原先鎖住在 L1 的資料可以於 sck=1 時先傳至 L2,而後再藉 由其餘的掃描時序動作將新的測試資料掃描進入 L1,並將原先儲存於 L2 的資 料掃描出來。
運用上述新的掃描閂,我們即可建構新的掃描測試電路並且來驗證我們的觀 念與想法。
3.3 微管線的掃描測試
有了改良後的掃描閂後,我們便可利用它來建構微管線的掃描測試架構,並 將我們的想法應用於其中,其改良後的測試掃描暫存器與微管線掃描測試,我們 將由下而上(bottom-up) 的設計方式來完成此架構。