| name | vlsi-testing-skill |
| description | VLSI 测试与可测性设计 (Design for Testability, DFT) 技能，覆盖从缺陷到故障的抽象、 故障建模(固定/桥接/延迟/耦合故障)、故障等价与压缩、逻辑与故障模拟、测试生成(布尔差分、 D 算法、PODEM、FAN)、可测性设计(扫描设计/SCOAP)、逻辑 BIST(LFSR/MISR)、测试压缩、 逻辑诊断、存储器测试(March 算法)、内建自修复(BISR)、边界扫描(IEEE 1149.1)与核基测试 (IEEE 1500)。当用户需要理解或设计芯片测试、写 ATPG/故障模拟、分析故障覆盖率/缺陷等级、 设计扫描链或 BIST、或问及 stuck-at 故障/LFSR/March 测试/边界扫描/JTAG 时使用—— 即使用户没明说"VLSI 测试"、只是问"这个电路怎么测"或"故障覆盖率怎么算"也应主动触发。 |
VLSI 测试技能 (VLSI Testing Skill)
把《VLSI Test Principles and Architectures: Design for Testability》(Wang, Wu, Wen)
的核心方法论——故障建模、测试生成、可测性设计——整理为可随时查阅的工程知识。
本技能回答一个贯穿始终的问题：如何确信一颗包含数十亿晶体管的芯片没有制造缺陷？
答案分三步：
- 抽象：把不可枚举的物理缺陷 (defect) 映射为可计算的逻辑故障 (fault)，
再经失效 (error) 传播为失败 (failure)。
- 生成：为每个故障自动生成能"激发 + 传播"它的测试向量 (ATPG)。
- 设计：在芯片里加入结构 (扫描、BIST、压缩、边界扫描)，让测试经济可行。
何时使用本技能
- 用户问"这个电路怎么测"、"如何检测 stuck-at 故障"、"故障覆盖率/缺陷等级怎么算" → 故障建模章节。
- 用户要写 ATPG、理解布尔差分/D 算法/PODEM → 测试生成章节。
- 用户要评估测试质量（覆盖率、逃逸率）→ 介绍/故障建模章节。
- 用户要设计扫描链、分析可控性/可观察性 → 可测性设计章节。
- 用户要实现自测试 (LFSR/MISR)、压缩测试数据 → BIST / 测试压缩章节。
- 用户要定位故障 (诊断)、测存储器 (March 算法)、做板级测试 (JTAG) → 对应章节。
核心纪律（贯穿所有主题）
- 四层抽象不混淆：缺陷 (defect) → 故障 (fault) → 失效 (error) → 失败 (failure)，
测试只处理可枚举的"故障"层。
- 记号统一：见
references/glossary.md（故障 a/0、布尔 · + ¯ ⊕、D 值、LFSR 多项式、
March 记法 ⇑⇓ w0 r0），全书只此一份。
- 激发 + 传播两步：任何故障检测都必须先激发差异、再传播到可观测输出，
这是所有 ATPG 算法的核心。
主题 → 参考章节映射
| 主题 | 参考文件 | 关键内容 |
|---|
| 介绍与故障建模 | references/ch01_介绍与故障建模.md | 固定故障、等价/压缩、缺陷等级 $$DL=1-Y^{1-FC}$$ |
| 可测性设计 (DFT) | references/ch02_面向可测试性的设计.md | SCOAP 可控性/可观察性、扫描设计 |
| 逻辑与故障模拟 | references/ch03_逻辑与故障模拟.md | 串行/并行/演绎/并发故障模拟 |
| 测试生成 (ATPG) | references/ch04_测试生成.md | 布尔差分、D 算法、PODEM、FAN |
| 逻辑 BIST | references/ch05_逻辑内建自测试.md | LFSR 多项式代数、MISR、混淆概率 |
| 测试压缩 | references/ch06_测试压缩.md | Golomb 编码、LFSR 重播种、X 容忍 |
| 逻辑诊断 | references/ch07_逻辑诊断.md | 故障字典、候选集交集、路径追踪 |
| 存储器测试与 BIST | references/ch08_存储器测试与内建自测试.md | 功能故障模型、March 算法 |
| 存储器诊断与 BISR | references/ch09_存储器诊断与内建自修复.md | 修复分配、König 定理、BISR |
| 边界扫描与核基测试 | references/ch10_边界扫描与核基测试.md | IEEE 1149.1、IEEE 1500 |
| 记号约定 | references/glossary.md | 全书记号与中英术语对照 |
| 章节总览 | references/index.md | 目录、依赖关系 |
原则：按需读取相关章节，不必一次读完。处理具体问题前先 references/glossary.md
对齐记号，再读对应主题章节。
典型工作流
- 建模：确认要检测的缺陷类型，映射到故障模型（固定/桥接/延迟/耦合）。
- 评估：用故障覆盖率 $$FC$$ 与缺陷等级 $$DL = 1 - Y^{1-FC}$$ 量化测试质量。
- 生成：对组合电路用布尔差分/D 算法/PODEM 生成测试；对时序电路先看是否扫描化。
- 设计：可控性/可观察性差的电路加扫描链或 BIST；测试数据量大则用压缩。
- 落地：存储器用 March 算法；板级/SoC 用边界扫描 (1149.1) 与核基测试 (1500)。
参考文件使用说明
- 参考章节是自包含的中文技术讲解（含数学推导 + 算法伪代码），按主题取用。
- 章节底部有前后章导航（HTML），
index.md 提供全书目录与依赖图。
- 数学推导以"从第一性原理展开"为准（布尔差分、D 演算、LFSR 多项式、March 覆盖性）。
