东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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基于扫描链的可编程片上调试系统

ISSN号：1002-0470
期刊名称：高技术通讯
时间：2015.6
页码：584-592
分类：TP368.1[自动化与计算机技术—计算机系统结构;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
作者机构：[1]计算机体系结构国家重点实验室(中国科学院计算技术研究所),北京100190, [2]中国科学院计算技术研究所,北京100190, [3]中国科学院大学,北京100049, [4]龙芯中科技术有限公司,北京100190
相关基金：国家“核高基”科技重大专项课题（2009ZX01028-002-003,2009ZX01029-001-003,2010ZX01036-001-002,2012ZX01029-001-002-002,2014ZX01020201）,国家自然科学基金（61221062,61133004,61173001,61232009,61222204,61432016）和863计划（2012AA010901,2012AA011002,2012AA012202,2013AA014301）资助项目.
相关项目：片上多核处理器硅后验证关键技术研究

关键词：硅后调试, 片上调试系统, 可编程, 可调试性设计, 故障诊断, 实速测试, post-silicon debug, on-chip debug system, programmable, design for debug, fault diagnosis, atspeed test

中文摘要：

研究了用于检验硅后芯片的硅后调试技术，考虑到现有的硅后调试技术缺乏实时监测芯片内部运行状态的能力，导致故障诊断的结果很不准确，提出一种基于扫描链的新的可编程片上调试系统。该系统充分利用芯片的片上传输总线，通过添加极少的硬件电路，使芯片能够实时监测自身的运行状态，并在满足程序设定的条件后，自动触发故障诊断模式。该系统充分利用芯片内建扫描链，通过控制扫描链实现对芯片内部状态精确配置和观测。此外，该系统通过片上时钟电路对调试时钟进行精确控制，保证各模式时钟切换的正确性，同时还支持实速测试，为时序分析和调试提供新途径。该系统已在最新一款龙芯高性能通用处理器芯片上得到成功应用。

英文摘要：

The post-silicon debug for testing of post-silicon chips was studied, and a novel programmable on-chip debug system based on scan chain was put forward to change the present situation that current debug techniques are inaccurate in fault diagnosis because they lack the ability to perform the real-time monitoring of a chip＇ s internal operation state. The new debug system makes full use of the on-chip transmission bus and adds a few hardware circuits, so it can make a chip realize the real-time test of its operation state. Meanwhile, it automatically triggers the fault diagnosis mode when the programmable conditions are met. By making full use of scan chains, it can accurately configure and observe the internal state of the chip. Moreover, the system uses the on-chip clock circuit to ensure accurate clock switching and support the at-speed test for providing a powerful function for timing analysis and debugging. The system is successfully applied to the development of the latest Loongson high performance micropro- cessor.

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