[发明专利]用于电子电路的内建自测试的系统和方法

说明书

在具有内建自测试的设备(305)的所述示例中，多路复用器(315)至少具有第一输入端子和第二输入端子并且其经耦合以在第一输入端子处接收第一输入信号(A)，在第二输入端子处接收第二输入信号(B)以及接收选择信号(S1，S2)。此外，多路复用器(315)经耦合以：响应于选择信号(S1，S2)的第一组合输出(C)第一输入信号(A)；响应于选择信号(S1，S2)的第二组合输出(C)第二输入信号(B)；以及响应于选择信号(S1，S2)的第三组合输出(C)第一输入信号和第二输入信号(A，B)的模拟求和。

技术领域

本发明总体涉及电子电路，并且更具体地涉及电子电路的内建自测试。

背景技术

集成电路(IC)可以被设计和构建有被配置为执行自测试的附加硬件和软件。内建自测试(BIST)系统使集成电路能够测试其自身的功能和操作。在某些情况下，集成电路不需要外部自动化自测试仪器来验证其功能。通常，BIST系统生成测试信号模式以运行通过IC的内部电路，然后收集来自各种内部组件的响应以确定响应是否与预定的预期响应匹配。高数据速率IC可以特别受益于周密的表征、生产测试和系统内调试能力。如果需要专用且昂贵(例如典型成本10万美元)的误码率测试仪和示波器，则这样的要求限制了使用现成的低成本的自动化测试仪器(ATE)的能力。

在许多数字数据通信应用中，通信是双向的，并且在通信链路的两端使用包括发送器和接收器的组合的IC。这种组合也称为收发器。在收发器中，“环回(lookback)”测试功能提供“以设备速度”的功能测试。BIST可以生成用于发送器的可以被环回到接收器的测试模式。这使得能够在收发器IC内以设备速度测试接收器功能。在使用集成电路的其他数字通信应用中，通信在单个方向上，其中上游发送器与下游接收器通信。一个常见的示例是用于显示设备的视频接口，其是没有传输能力的“仅接收”设备。其他设备包括处理器、视频控制器、现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)，其将数据发送到显示设备。

在收发器系统中，环回BIST功能仅提供通过/失败指示，并且不提供设备裕量测量。在环回功能中，直接测量接收器实际接收的信号是不实际的，因为“环路”在设备内完成。可以进行的最接近的测量通常是在设备的外部焊盘/引脚处。可以探测这些焊盘/引脚，但不测量附加的信号劣化(例如由电镀短截线、键合线和/或非理想终端引起的反射)。对于独立接收器，在以设备速度测试接收器功能上存在挑战，因为测试是使用外部连接进行的，这可能会引入噪声和使测试结果偏离的其他干扰。在高速通信系统中，电信号的信号完整性对于无误差、稳健链路是重要的。

图1示出了示例“数据眼(data eye)”图，其用于评估通信链路的性能。在数据眼图测量中，可以直接测量时序和电压裕量。这通常使用连接到封装IC的外部边界或测试连接(例如，引脚、球或焊盘)的高速示波器来完成。随着眼在垂直方向上变得更“张开”，接收器可获得更多的电压裕量(被测量为眼的幅值)。类似地，随着“眼”在水平方向上变得更张开，接收器可获得更多的时序裕量(被测量为眼的宽度)。

该测量具有若干缺点。首先，它使用昂贵的示波器，这可能在测试环境中不可获得，并且同样可能在完成或组装的系统中不可获得。其次，通过在封装IC的外部边界进行测量，数据眼图不提供设备内部功能的完整视图。

图2示出了具有传统测试和测量方法的示例电路200。电路200包括被配置为仅接收数据的接收器电路205(例如，显示单元)。电路200还包括发送器210。发送器210可以是被配置为向下游发送数据到接收器205的任何电路。来自发送器210的数据行进通过传输线220(例如，电路板上的电路路径)。接收器205在接收器205电路封装的入口点230处接收数据。入口点230可以是任何电路连接，例如引脚栅格阵列(PGA)、平面栅格阵列(LGA)和类似的其他IC封装连接。IC封装在信号路径中引入寄生电感和电容235。该信号进一步行进通过接收器205的内部布线240并且可以由于各种因素引入进一步的信号异常，例如键合线电感250。该信号最终在IC中在终端点260处被接收。终端点260可以进一步将静电放电(ESD)保护电路、IC键合焊盘和接收器中的IC有源电路产生的寄生电容引入到传入信号。