Test and Design-for-Testability in Mixed-Signal Integrated Circuits

تست و طراحی برای آزمایش پذیری در مدارهای مجتمع سیگنال مختلط به آزمایش و طراحی برای آزمایش مدارهای مجتمع آنالوگ و سیگنال مختلط می پردازد. به خصوص در سیستم روی تراشه (SoC)، که در آن فناوری‌های مختلف (آنالوگ، دیجیتال، حسگرها، RF) در هم تنیده شده‌اند. تست در حال تبدیل شدن به یک گلوگاه واقعی پروژه های آی سی حال و آینده است. پیوند طراحی و آزمایش در این سیستم‌های ناهمگن تأثیر فوق‌العاده‌ای از نظر زمان تست، هزینه و مهارت خواهد داشت. اگرچه این موضوع به عنوان یک موضوع کلیدی برای توسعه IC های پیچیده شناخته می شود، اما هنوز فقدان منابع ساختاری برای ارائه موضوعات اصلی در این زمینه وجود دارد. هدف این کتاب ارائه مفاهیم اساسی و ایده های جدید به شیوه ای قابل درک برای متخصصان و دانشجویان است. از آنجایی که این یک زمینه تحقیقاتی فعال است، یک مرور جامع پیشرفته بسیار ارزشمند است که مشکلات اصلی و همچنین راه‌های حل امیدوارکننده را معرفی می‌کند و بر اساس، نقاط قوت و ضعف آنها تأکید می‌کند.

در اصل چندین موضوع به تفصیل ارائه شده است. اول از همه، تکنیک هایی برای استفاده کارآمد از تست مبتنی بر DSP و ابزارهای تست CAD. استانداردسازی موضوع دیگری است که در این کتاب با تمرکز بر IEEE 1149.4 در نظر گرفته شده است. همچنین طراحی اتصال و آزمایش با استفاده از تکنیک‌های توصیف سطح بالا (رفتاری) به طور عمیق مورد توجه قرار گرفته است، نمونه‌های خاصی آورده شده است. موضوع دیگر مربوط به تکنیک‌های تست برای کلاس‌های کاملاً تعریف‌شده بلوک‌های یکپارچه، مانند مبدل‌های داده و حلقه‌های قفل‌شده فاز است. علاوه بر این تکنیک‌های آزمایش مبتنی بر مشخصات، رویکردهای خطا محور توصیف می‌شوند زیرا راه‌حل‌های بالقوه‌ای را ارائه می‌دهند که بیشتر شبیه به روش‌های تست دیجیتال هستند. در نهایت، در Design-for-Testability و Built-In-Self-Test، دو مفهوم دیگر که از طراحی دیجیتال گرفته شده است، در یک زمینه آنالوگ معرفی شده و برای مورد فیلترهای یکپارچه به تصویر کشیده شده است.

به طور خلاصه، هدف این کتاب ارائه نگاهی اجمالی به نتایج تحقیقات اخیر در زمینه آزمایش مدارهای مجتمع سیگنال مختلط، به ویژه در موضوعات ذکر شده در بالا است. بسیاری از کارهای گزارش شده در اینجا در پروژه های مشترک تحقیقاتی اروپایی انجام شده است، که در آن نویسندگان فصل های مختلف به طور فعال با یکدیگر همکاری کرده اند. این یک تصویر لحظه ای نماینده از وضعیت فعلی هنر در این زمینه نوظهور است.

Test and Design-for-Testability in Mixed-Signal Integrated Circuits deals with test and design for test of analog and mixed-signal integrated circuits. Especially in System-on-Chip (SoC), where different technologies are intertwined (analog, digital, sensors, RF); test is becoming a true bottleneck of present and future IC projects. Linking design and test in these heterogeneous systems will have a tremendous impact in terms of test time, cost and proficiency. Although it is recognized as a key issue for developing complex ICs, there is still a lack of structured references presenting the major topics in this area. The aim of this book is to present basic concepts and new ideas in a manner understandable for both professionals and students. Since this is an active research field, a comprehensive state-of-the-art overview is very valuable, introducing the main problems as well as the ways of solution that seem promising, emphasizing their basis, strengths and weaknesses.

In essence, several topics are presented in detail. First of all, techniques for the efficient use of DSP-based test and CAD test tools. Standardization is another topic considered in the book, with focus on the IEEE 1149.4. Also addressed in depth is the connecting design and test by means of using high-level (behavioural) description techniques, specific examples are given. Another issue is related to test techniques for well-defined classes of integrated blocks, like data converters and phase-locked-loops. Besides these specification-driven testing techniques, fault-driven approaches are described as they offer potential solutions which are more similar to digital test methods. Finally, in Design-for-Testability and Built-In-Self-Test, two other concepts that were taken from digital design, are introduced in an analog context and illustrated for the case of integrated filters.

In summary, the purpose of this book is to provide a glimpse on recent research results in the area of testing mixed-signal integrated circuits, specifically in the topics mentioned above. Much of the work reported herein has been performed within cooperative European Research Projects, in which the authors of the different chapters have actively collaborated. It is a representative snapshot of the current state-of-the-art in this emergent field.