• 首先介紹scan測試的基本原理。

scan測試中兩個最基本概念：

1. 可控性(control)
2. 可觀測性(observe)

scan設計的兩個基本流程：

1. 把普通寄存器替換成可掃描的寄存器
2. 把可掃描的寄存器連成掃描鏈

如下圖所示：左邊是普通寄存器，右邊是可掃描寄存器，D端前面加一個二選一的MUX，選擇端是scan_enable，為1時選擇SI端，為0時選擇D端。

如下圖所示：把所有可掃描寄存器首尾連接在一起，就構成了掃描鏈。注意，增加了三個端口，分別是SI(scan out)，SO(scan out)和SE(scan enable)。

綜上所述：scan就是把普通寄存器替換成可掃描的寄存器，目的是創建control和observation點，然后把所有的可掃描寄存器連接在一起串成掃描鏈(scan chain)，利用掃描鏈，工具自動產生測試patterns，讓寄存器處于一個特定的值(control)，然后將期望的值移出來進行對比(observe)，來判斷芯片是否有缺陷。

• 接下來介紹scan測試的基本過程。

scan測試可以大概分為如下四個步驟：

1. Test setup
   1. 初始化過程，讓芯片進入scan test模式，可以由端口控制，也可以由內部寄存器控制。
2. Shift---load/unload
   1. 串行shift in確定值到scan chain的寄存器上，然后把測試結果shift out進行對比。
3. Capture
   1. scan_enable拉低，從輸入端口force確定值，從輸出端口measure輸出值，然后puluse capture clock。
4. Repeat load/unload---shift/capture until test is done
   1. 重復shift和capture過程，直到測試結束。

scan測試具體分析包含如下5個events：

1. Load scan chain(many cycles)
2. Force primary inputs(PI)
3. Measure primary outputs(PO)
4. Pulse capture clock
5. Unload values from scan cells

如下圖所示：步驟2，3，4就是capture過程。

• 最后再介紹scan測試的具體細節。

主要具體介紹如下四個步驟：

1. LOAD
2. FORCE PI
3. MEASURE PO
4. PULUSE CAPTURE CLOCK

LOAD過程分為如下4步：

1. Force SE to "1"(scan enable)
2. Force SI(scan chain input pin)
3. Pulse shift clock
4. Repeat steps 2 and 3 until all scan cells are loaded

如下圖所示：SE拉高后，經過三次shift過程，三個掃描寄存器分別處于確定值011(從左到右)狀態

然后SE拉低，電路處于function模式，從PI端口A和B force兩個確定值11，同時三個寄存器的輸出端的值011傳遞到組合邏輯輸入端，經過一段時間從PO端口measure確定值1。

最后新的一組patterns(101)，串行shift in，同時內部電路的確定值(111)，串行shift out進行對比。

以上即為scan測試的基本原理和過程。