CN105551527B - Cam的测试电路、测试方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种CAM的测试电路、测试方法和装置。该测试电路包括：与图形生成器、比较电路和故障扫描链相连接的测试控制模块，用于启动和控制测试进程，在启动向图形生成器发送启动命令；图形生成器，用于在接收到启动命令时产生测试图形并输出至待测电路；比较电路，用于获取待测电路在图形生成器产生的测试图形的控制下，执行相应的操作后输出的匹配结果，并在判断待测电路输出的匹配结果与预存储的理论结果不一致时检测为故障，反馈给测试控制模块；测试控制模块在接收到比较电路的反馈结果为故障时，通过故障扫描链实时捕获故障信息，在不影响测试进程的情况下，将故障信息进行移位输出，从而缩短测试时间，降低测试成本。

Description

CAM的测试电路、测试方法和装置

技术领域

本发明涉及芯片测试技术领域，尤其涉及一种内容可寻址存储器(ContentAddressable Memory，CAM)的测试电路、测试方法和装置。

背景技术

随着芯片的集成规模日益增大，芯片制造所面临的挑战也越来越大。芯片制造过程中，由于受到各种外界因素的影响，难免会导致物理缺陷，因此，芯片制造出来后，需要采用有效的测试方案对每颗芯片进行全面测试，以保证每颗出售的芯片的正确性。存储器是芯片的主要组成部分，业界对存储器的测试主要采用在芯片内部加入自测试电路(Build-in Self Test)的方式，这种方式可以大大提高存储器测试的故障覆盖率，同时减少了对自动化测试设备(Auto Test Equipment，ATE)的依赖，从而降低成本。

CAM是一种将搜索数据与自身存储的数据进行比较，然后输出匹配结果的特殊存储器。图1为现有的内容可寻址存储器一种典型测试结构的示意图，如图1所示，通过图形生成器11对内容可寻址存储器12的输入接口施加不同的测试激励，通过结果分析电路13对内容可寻址存储器12的输出接口输出的匹配结果进行片内分析和故障定位。

但现有技术中，对于CAM测试，通常将CAM的匹配结果依次移出芯片以进行分析和故障定位，但是在将匹配结果移出时，由于需要将并行的数据转换为串行数据进行输出，在每个数据移出的过程中，都需要先中断CAM测试进程，在将数据移出后，再恢复CAM测试进程，从而导致测试时间长。

发明内容

本发明提供一种CAM的测试电路、测试方法和装置，用以解决现有技术中存在的测试时间较长，测试成本较高的问题。

本发明实施例提供一种内容可寻址存储器CAM的测试电路，包括：测试控制模块、图形生成器、比较电路和故障扫描链；

所述测试控制模块，与所述图形生成器、比较电路和故障扫描链相连接，用于启动和控制测试进程；

在启动时，所述测试控制模块向所述图形生成器发送启动命令；

所述图形生成器，与待测电路的输入端相连接，用于在接收到所述测试控制模块发送的所述启动命令时，产生测试图形并输出至所述待测电路，所述待测电路为所述CAM；

所述比较电路，与所述待测电路的输出端相连接，用于获取所述待测电路在所述图形生成器产生的测试图形的控制下，执行相应的操作后输出的匹配结果，并判断所述待测电路输出的匹配结果与预存储的理论结果是否一致，若不一致，则检测为故障，反馈给所述测试控制模块；

所述故障扫描链，与所述比较电路相连接，包括至少两条扫描链，所述测试控制模块在接收到所述比较电路的反馈结果为故障时，通过所述故障扫描链实时捕获故障信息，并将所述故障信息进行移位输出，所述故障信息包括检测为故障对应的测试图形和所述待测电路输出的匹配结果。

本发明实施例还提供一种内容可寻址存储器CAM的测试方法，包括：

将测试图形输入至待测电路，所述待测电路为所述CAM；

获取所述待测电路在所述测试图形的控制下执行相应的操作后输出的匹配结果；

判断所述待测电路输出的匹配结果与所述测试图形对应的理论结果是否一致，若不一致，则检测为故障；

通过至少两条扫描链实时捕获检测为故障时对应的故障信息，每条所述扫描链捕获一个故障信息，并将所述故障信息进行移位输出，所述故障信息包括检测为故障对应的测试图形和所述待测电路输出的匹配结果。

本发明实施例还提供一种内容可寻址存储器CAM的测试装置，包括：

输入模块，用于将测试图形输入至待测电路，所述待测电路为所述CAM；

获取模块，用于获取所述待测电路在所述测试图形的控制下执行相应的操作后输出的匹配结果；

判断模块，用于判断所述待测电路输出的匹配结果与所述测试图形对应的理论结果是否一致，若不一致，则检测为故障；

输出模块，用于通过至少两条扫描链实时捕获检测为故障时对应的故障信息，每条所述扫描链捕获一个故障信息，并将所述故障信息进行移位输出，所述故障信息包括检测为故障对应的测试图形和所述待测电路输出的匹配结果。

本发明实施例提供的CAM的测试电路、测试方法和装置，通过将测试图形输入至待测电路，即CAM，获取待测电路在测试图形的控制下执行相应的操作后输出的匹配结果；判断待测电路输出的匹配结果与测试图形对应的理论结果是否一致，若不一致，则检测为故障；通过至少两条扫描链实时捕获检测为故障时对应的故障信息，每条扫描链捕获一个故障信息，在不影响测试进程的情况下，将故障信息进行移位输出，故障信息包括检测为故障对应的测试图形和待测电路输出的匹配结果；从而缩短测试时间，降低测试成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有的内容可寻址存储器一种典型测试结构的示意图；

图2为现有技术中CAM基本单元的典型结构的示意图；

图3为本发明CAM的测试电路实施例一的示意图；

图4为本发明CAM的测试电路实施例二的示意图；

图5为本发明CAM的测试方法实施例的流程图；

图6为本发明CAM的测试装置实施例一的结构示意图；

图7为本发明CAM的测试装置实施例二的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

首先对于CAM基本单元的典型结构进行说明。参照图2，图2中的晶体管T1、晶体管T2和一对反相器为CAM基本单元的存储逻辑，晶体管T3和晶体管T4是CAM基本单元的比较逻辑，晶体管T5为CAM基本单元的匹配逻辑。CAM基本单元工作时，匹配线(Match Line)预充电为1，当CAM基本单元存储值为1时，q和～q分别为1和0，此时晶体管T4开启，晶体管T3关闭；如果搜索数据bit与存储值q相同，即～bit为0，此时晶体管T5关闭，匹配线维持为1，表示搜索成功，也叫命中；如果搜索数据bit与存储值q值不同，即～bit为1，则晶体管T5开启，匹配线通过晶体管T5放电，输出为0，表示搜索失败，也叫不命中。

下面通过具体的实施例及附图，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

图3为本发明CAM的测试电路实施例一的示意图。如图3所示，本实施例提供的CAM的测试电路具体可以包括：测试控制模块21、图形生成器22、比较电路23和故障扫描链24；

所述测试控制模块21，与所述图形生成器22、比较电路23和故障扫描链24相连接，用于启动和控制测试进程；

在启动时，所述测试控制模块21向所述图形生成器22发送启动命令；

所述图形生成器22，与待测电路25的输入端相连接，用于在接收到所述测试控制模块21发送的所述启动命令时，产生测试图形并输出至所述待测电路25，所述待测电路25为所述CAM；

所述比较电路23，与所述待测电路25的输出端相连接，用于获取所述待测电路25在所述图形生成器22产生的测试图形的控制下，执行相应的操作后输出的匹配结果，并判断所述待测电路25输出的匹配结果与预存储的理论结果是否一致，若不一致，则检测为故障，反馈给所述测试控制模块21；

所述故障扫描链24，与所述比较电路23相连接，包括至少两条扫描链，所述测试控制模块21在接收到所述比较电路23的反馈结果为故障时，通过所述故障扫描链24实时捕获故障信息，并将所述故障信息进行移位输出，所述故障信息包括检测为故障对应的测试图形和所述待测电路25输出的匹配结果。

在一种应用场景中，为了测试CAM25，具体的，所述图形生成器22产生的测试图形可以包括写测试图形和搜索测试图形；

所述图形生成器22将所述测试图形输入至所述待测电路25，具体包括：

所述图形生成器22依次将所述写测试图形和搜索测试图形输入至所述待测电路25，所述写测试图形包括写启动信号、地址标识和与所述地址标识对应的写数据，所述地址标识用于标识所述内容可寻址存储器中的地址；所述搜索测试图形包括搜索启动信号和搜索数据；

具体的，所述测试控制模块21会发送启动信号给所述图形生成器22，所述图形生成器22在接收到启动信号后，生成特定的测试图形，包括写测试图形和搜索测试图形，以使所述待测电路25进行相应的写操作或搜索操作。

所述比较电路23获取所述待测电路25在所述图形生成器22产生的所述测试图形的控制下，执行相应的操作后输出的匹配结果，具体为：

所述比较电路23获取所述待测电路25在所述写测试图形的控制下执行相应的读写操作后输出的匹配结果，以及所述待测电路25在所述搜索测试图形的控制下执行相应的搜索操作后输出的匹配结果。

所述比较电路23判断所述待测电路25输出的匹配结果与预存储的理论结果是否一致，若一致，表示测试正确，若不一致，表示CAM25检测到一个新故障，则在不影响CAM测试进程的情况下，将所述故障反馈给所述测试控制模块21；以使所述测试控制模块21在接收到所述比较电路23的反馈结果为故障时，通过所述故障扫描链24实时捕获故障信息，并将所述故障信息进行移位输出。

实际应用过程中，所述故障扫描链24可以包括第一扫描链和第二扫描链；所述第一扫描链用于当所述比较电路23检测到第一故障时，实时捕获所述第一故障的故障信息，并将所述第一故障的故障信息进行移位输出；所述第二扫描链用于在所述第一扫描链进行移位输出的过程中，若所述比较电路23检测到第二故障时，实时捕获所述第二故障的故障信息，并在所述第一扫描链完成移位输出后，将所述第二故障的故障信息进行移位输出。

当所述故障扫描链24的至少两条扫描链上均有未完成移位输出的故障信息时，所述测试控制模块21向所述图形生成器22发送中断命令，所述中断命令用于指示所述图形生成器22中断将所述测试图形输入至所述待测电路25。

也就是说，所述第一扫描链实时捕获到所述第一故障的故障信息的同时，所述第一扫描链将所述第一故障的故障信息进行移位输出，以进行分析和故障定位；若在上述第一扫描链正在进行移位输出的过程中，所述比较电路23又检测到第二故障，则第二扫描链捕获所述第二故障，与此同时，所述测试控制模块21向所述图形生成器22发送中断命令，中断测试进程。需要说明的是，上述操作都不会影响所述第一扫描链的移位输出的动作，并且所述第二扫描链会在所述第一扫描链的移位输出结束后，开始进行移位输出。

在所述测试控制模块21向所述图形生成器22发送中断命令之后，当所述故障扫描链24的至少两条扫描链中全部或部分扫描链已完成移位输出时，所述测试控制模块21向所述图形生成器22发送恢复运行命令；所述恢复运行命令用于指示所述图形生成器22恢复将所述测试图形输入至所述待测电路25。

实际应用过程中，当所述第二扫描链完成移位输出后，所述测试控制模块21向所述图形生成器22发送所述恢复运行命令，以使CAM测试进程从中断位置继续运行。可以理解的是，若所述故障扫描链24包括所述第一扫描链、第二扫描链、第三扫描链甚至更多个扫描链时，若检测到多个故障，只有在所有的扫描链都完成移位输出后，所述测试控制模块21才会向所述图形生成器22发送所述恢复运行命令。

在另一种可行的实施方式中，为了提高故障诊断的便捷性，本实施例中，可以通过对所述故障扫描链24配置CAM测试的运行状态，指定CAM测试进程从某一状态开始运行。

具体的，所述故障扫描链24还可以与所述图形生成器22相连接；当所述故障扫描链24处于移位状态时，所述故障扫描链24获取从触发器的输出端口SI输入的状态机(Finite State Machine，FSM)状态值以及地址值；当所述测试控制模块21向所述图形生成器22发送恢复运行命令时，所述图形生成器22从所述故障扫描链24中获取所述FSM状态值以及所述地址值，并根据所述FSM状态值和所述地址值生成特定测试图形，将所述特定测试图形输入至所述待测电路25。

在又一种可行的实施方式中，如图4所示，若CAM25含有优先级编码器26，则所述测试电路还可以包括优先级编码器26，与所述比较电路23的输入端相连接，用于对所述待测电路25输出的所述匹配结果进行优先级编码，并将经过优先级编码后的匹配结果输入至所述比较电路23。

本实施例的技术方案，可以通过测试控制模块21向图形生成器22发送启动命令，图形生成器22根据接收到的启动命令，产生测试图形并输出至待测电路25，即CAM25，待测电路25在测试图形的控制下，执行相应的操作后输出匹配，比较电路23根据待测电路25输出的匹配结果，判断匹配结果与预存储的理论结果是否一致，若不一致，则检测为故障，反馈给测试控制模块21，以使测试控制模块21通过故障扫描链24，在不影响测试进程的情况下，实时捕获故障信息，并将故障信息进行移位输出，从而缩短测试时间，降低测试成本。

参照图3，在另一种应用场景中，本实施例提供的测试电路还可以用于测试CAM单元之间的耦合故障。

具体的，在测试CAM单元之间的耦合故障时，所述图形生成器22产生的测试图形可以包括第一初始化图形、第二初始化图形以及搜索测试图形；

所述图形生成器22依次将所述第一初始化图形、所述第二初始化图形以及所述搜索测试图形输入至所述CAM25；所述第一初始化图形中包含写启动信号、所述CAM25中所有地址的地址标识以及第一初始数据；所述第二初始化图形中包含所述写启动信号、第一地址标识以及第二初始数据，所述第二初始数据为所述第一初始数据取反后的数据；所述搜索测试图形中包含搜索启动信号和所述第一初始数据。

所述比较电路23获取所述CAM25分别在所述第一初始化图形和所述第二初始化图形的控制下执行相应的读写操作后输出的匹配结果，以及在所述搜索测试图形的控制下执行相应的搜索操作后输出的匹配结果。

若所述比较电路23判断所述CAM25输出的匹配结果与预存储的理论结果是一致的，则表示测试正确；若判断所述CAM25输出的匹配结果与预存储的理论结果是不一致的，则检测为故障，反馈给所述测试控制模块21；由所述测试控制模块21通过所述故障扫描链24实时捕获所述故障信息，并对所述故障信息进行移位输出。

实际应用时，所述图形生成器22将所述第一初始化图形输入至所述CAM25，即，向CAM25阵列的所有单元均写入第一初始数据，使CAM25的所有单元具有相同的值；将所述第二初始化图形输入至CAM阵列，从CAM阵列的一端，即，从高地址到低地址，或者从低地址到高地址，依次写入第二初始化数据，所述第二初始化数据位所述第一初始化数据取反后的数据，然后将所述搜索测试图形输入至所述CAM25，输出匹配结果，若匹配结果与预存储的理论结果不一致，则检测为故障，由所述测试控制模块21通过故障扫描链24实时捕获所述故障信息并进行移位输出。

具体的，所述图形生成器22输入第一初始化图形，写使能有效，搜索使能无效，读使能无效，第一初始化数据为特定值A，遍历所有地址，本序列一共进行m次写操作，最后CAM25中所有字的值都为A。其中m是字的个数，也就是CAM阵列的行数。所述图形生成器22输入第二初始化图形，地址依次变化，从低地址到高地址，或者从高地址到低地址，本实施例对此不进行限制，依次对每个字进行如下操作：写使能有效，搜索使能无效，读使能无效，第二初始化数据为特定值～A，即，第二初始化数据为第一初始化数据取反后的数据，本序列向该字写入～A，在CAM阵列中，其他所有字的值依然为A；输入搜索测试图形，即，写使能无效，搜索使能有效，读使能无效，搜索数据A，对整个CAM阵列进行搜索，理论结果应该为除了该字不匹配外，其余所有字都匹配，否则，认为检测到故障，由所述测试控制模块21通过故障扫描链24实时捕获所述故障信息并进行移位输出。

所述图形生成器22再次输入第一初始化图形，即，写使能有效，搜索使能无效，读使能无效，第一初始化数据为特定值A，即，再次向该字写入A，此时，CAM阵列中，所有字均为A；所述图形生成器22输入搜索测试图形，即，写使能无效，搜索使能有效，读使能无效，搜索数据A，对整个CAM阵列进行搜索，理论结果应该为所有字都匹配，否则，认为检测到故障，由所述测试控制模块21通过故障扫描链24实时捕获所述故障信息并进行移位输出。

地址值加一或减一，所述图形生成器22再次输入第二初始化图形，重复上述操作，直至遍历所述CAM阵列的所有地址。

本实施例的技术方案，可以通过测试控制模块向图形生成器发送启动命令，图形生成器根据接收到的启动命令，生成包含第一初始化图形、第二初始化图形以及搜索测试图形的测试图形，并依次输入至CAM，CAM在测试图形的控制下，依次执行相应的操作，并依次向比较电路输出相应的匹配结果，比较电路判断CAM输出的匹配结果与预存储的理论结果是否一致，若不一致，则检测为故障，反馈给测试控制模块，以使测试控制模块通过故障扫描链，在不影响测试进程的情况下，实时捕获故障信息，并将故障信息进行移位输出，从而实现对CAM个单元之间的耦合故障的检测。

图5为本发明CAM的测试方法实施例的流程图。如图5所示，本实施例提供的CAM的测试方法可应用于如上述实施例所提供的CAM的测试电路，具体的，本实施例提供的测试方法可以包括：

步骤101、将测试图形输入至待测电路，所述待测电路为所述CAM。

本实施例中，在一种应用场景中，所述测试图形可以包括写测试图形和搜索测试图形；依次将所述写测试图形和搜索测试图形输入至所述待测电路，所述写测试图形包括写启动信号、地址标识和与所述地址标识对应的写数据，所述地址标识用于标识所述内容可寻址存储器中的地址；所述搜索测试图形包括搜索启动信号和搜索数据。

在另一种应用场景中，所述测试图形可以包括第一初始化图形、第二初始化图形以及搜索测试图形；依次将所述第一初始化图形、所述第二初始化图形以及所述搜索测试图形输入至所述CAM。其中，所述第一初始化图形中包含写启动信号、所述CAM中所有地址的地址标识以及第一初始数据；所述第二初始化图形中包含所述写启动信号、第一地址标识以及第二初始数据，所述第二初始数据为所述第一初始数据取反后的数据；所述搜索测试图形中包含搜索启动信号和所述第一初始数据。

步骤102、获取所述待测电路在所述测试图形的控制下执行相应的操作后输出的匹配结果。

若在步骤101中，输入的所述测试图形包括写测试图形和搜索测试图形，则在本步骤中，获取所述待测电路在所述写测试图形的控制下执行相应的读写操作后输出的匹配结果，以及所述待测电路在所述搜索测试图形的控制下执行相应的搜索操作后输出的匹配结果。

若在步骤101中，输入的所述测试图形包括第一初始化图形、第二初始化图形以及搜索测试图形，则在本步骤中，获取所述CAM分别在所述第一初始化图形和所述第二初始化图形的控制下执行相应的读写操作后输出的匹配结果，以及在所述搜索测试图形的控制下执行相应的搜索操作后输出的匹配结果。

步骤103、判断所述待测电路输出的匹配结果与所述测试图形对应的理论结果是否一致，若不一致，则检测为故障。

需要说明的是，在实际应用过程中，若所述CAM含有优先级编码器，则在步骤103之前，需要先对所述匹配结果进行优先级编码，并输出经过优先级编码后的匹配结果；然后再判断经过优先级编码后的匹配结果与所述测试图形对应的理论结果是否一致，若不一致，则检测为故障。

步骤104、通过至少两条扫描链实时捕获检测为故障时对应的故障信息，每条所述扫描链捕获一个故障信息，并将所述故障信息进行移位输出，所述故障信息包括检测为故障对应的测试图形和所述待测电路输出的匹配结果。

具体的，本实施例中，所述故障扫描链可以包括第一扫描链和第二扫描链，当检测到第一故障时，通过第一扫描链实时捕获所述第一故障的故障信息，并将所述第一故障的故障信息进行移位输出；在所述第一扫描链进行移位输出的过程中，若检测到第二故障，则通过第二扫描链实时捕获所述第二故障的故障信息，并在所述第一扫描链完成移位输出后，将所述第二故障的故障信息进行移位输出。

需要说明的是，当所述至少两条扫描链上均有未完成移位输出的故障信息时，发送中断命令，所述中断命令用于指示中断所述将测试图形输入至待测电路；当所述至少两条扫描链中全部或部分扫描链已完成移位输出时，发送恢复运行命令；所述恢复运行命令用于指示恢复所述将测试图形输入至待测电路。

为了提高故障诊断的便捷性，本实施例中，可以通过对所述故障扫描链配置CAM测试的运行状态，指定CAM测试进程从某一状态开始运行。具体的，通过所述扫描链获取FSM状态值以及地址值；在发送所述恢复运行命令时，根据所述FSM状态值和所述地址值生成特定测试图形，将所述特定测试图形输入至所述待测电路。

在应用本实施例提供的CAM的测试方法时，首先由测试控制模块向图形生成器发送启动信号，启动测试进程；图形生成器根据启动信号产生特定的测试图形，例如，读使能、写使能、搜索使能，以及地址、写数据，搜索数据；如果是写操作，写使能有效，搜索使能无效，读使能无效，同时给出具体地址和写数据，搜索数据没有要求；如果是搜索操作，写使能无效，搜索使能有效，读使能无效，同时给出具体的搜索数据，地址和写数据没有要求；待测电路在测试图形的控制下，执行相应的写、搜索操作，同时从待测电路输出匹配结果，由比较电路将输出的匹配与理论结果进行比较，判断匹配结果与理论结果是否一致，若一致，则表示测试正确，若不一致，则检测为故障，反馈给测试控制模块；在不影响测试进程的情况下，测试控制模块通过第一扫描链实时捕获第一故障的故障信息，故障信息包括图形生成器的状态和待测电路输出的匹配结果，图形生成器的状体包括FSM状态值和地址值。

在不影响测试进程的情况下，在扫描时钟的控制下，第一扫描链将捕获到的故障信息依次进行移位输出，若在第一扫描链移位输出的过程中，测试电路再次检测到一个新故障，则测试控制模块向图形生成器发送中断命令，中断命令用于指示图形生成器中断将测试图形输入至待测电路，即，停止测试进程，与此同时，测试控制模块通过第二扫描链将实时捕获第二故障的故障信息，需要说明的是，上述操作不会影响第一扫描链的移位输出的操作；当第一扫描链完成移位输出后，第二扫描链进行移位输出的操作；当第二扫描链完成移位输出后，测试控制模块向图形生成器发送恢复运行命令，以指示图形生成器恢复将测试图形输入到待测电路，测试进程从中断位置恢复运行。

进一步地，在第一扫描链在扫描时钟的控制下，开始进行移位输出时，还可以从SI端口获取特定的FSM状态值和地址值；当图形生成器接收到测试控制模块发送的恢复运行命令后，从第一扫描链上获取FSM状态值和地址值，测试进程可以从该FSM状态值对应的状态，以及该地址值对应的地址恢复运行。

在应用本实施例提供的CAM的测试方法测试CAM单元之间的耦合故障时，具体的，输入第一初始化图形，写使能有效，搜索使能无效，读使能无效，第一初始化数据为特定值A，遍历所有地址，本序列一共进行m次写操作，最后CAM中所有字的值都为A。其中m是字的个数，也就是CAM阵列的行数。输入第二初始化图形，地址依次变化，从低地址到高地址，或者从高地址到低地址，本实施例对此不进行限制，依次对每个字进行如下操作：写使能有效，搜索使能无效，读使能无效，第二初始化数据为特定值～A，即，第二初始化数据为第一初始化数据取反后的数据，本序列向该字写入～A，在CAM阵列中，其他所有字的值依然为A；输入搜索测试图形，即，写使能无效，搜索使能有效，读使能无效，搜索数据A，对整个CAM阵列进行搜索，理论结果应该为除了该字不匹配外，其余所有字都匹配，否则，认为检测到故障。

再次输入第一初始化图形，即，写使能有效，搜索使能无效，读使能无效，第一初始化数据为特定值A，即，再次向该字写入A，此时，CAM阵列中，所有字均为A；输入搜索测试图形，即，写使能无效，搜索使能有效，读使能无效，搜索数据A，对整个CAM阵列进行搜索，理论结果应该为所有字都匹配，否则，认为检测到故障。

地址值加一或减一，再次输入第二初始化图形，重复上述操作，直至遍历所述CAM阵列的所有地址。

本实施例的技术方案，通过将测试图形输入至待测电路，即CAM，获取待测电路在测试图形的控制下执行相应的操作后输出的匹配结果；判断待测电路输出的匹配结果与测试图形对应的理论结果是否一致，若不一致，则检测为故障；通过至少两条扫描链实时捕获检测为故障时对应的故障信息，每条扫描链捕获一个故障信息，在不影响测试进程的情况下，将故障信息进行移位输出，故障信息包括检测为故障对应的测试图形和待测电路输出的匹配结果；从而缩短测试时间，降低测试成本。

图6为本发明CAM的测试装置实施例一的结构示意图。如图6所示，本实施例提供的CAM的测试装置30具体可以包括：

输入模块31，用于将测试图形输入至待测电路，所述待测电路为所述CAM；

获取模块32，用于获取所述待测电路在所述测试图形的控制下执行相应的操作后输出的匹配结果；

判断模块33，用于判断所述待测电路输出的匹配结果与所述测试图形对应的理论结果是否一致，若不一致，则检测为故障；

输出模块34，用于通过至少两条扫描链实时捕获检测为故障时对应的故障信息，每条所述扫描链捕获一个故障信息，并将所述故障信息进行移位输出，所述故障信息包括检测为故障对应的测试图形和所述待测电路输出的匹配结果。

在一种应用场景中，所述测试图形可以包括写测试图形和搜索测试图形；所述输入模块31具体可以用于：依次将所述写测试图形和搜索测试图形输入至所述待测电路，所述写测试图形包括写启动信号、地址标识和与所述地址标识对应的第一写数据写数据，所述地址标识用于标识所述内容可寻址存储器中的地址；所述搜索测试图形包括搜索启动信号和搜索数据；

所述获取模块32具体可以用于：获取所述待测电路在所述写测试图形的控制下执行相应的读写操作后输出的匹配结果，以及所述待测电路在所述搜索测试图形的控制下执行相应的搜索操作后输出的匹配结果。

进一步地，所述输出模块34具体可以用于：当检测到第一故障时，通过第一扫描链实时捕获所述第一故障的故障信息，并将所述第一故障的故障信息进行移位输出；在所述第一扫描链进行移位输出的过程中，若检测到第二故障，则通过第二扫描链实时捕获所述第二故障的故障信息，并在所述第一扫描链完成移位输出后，将所述第二故障的故障信息进行移位输出。

如图7所示，本实施例提供的所述CAM的测试装置40还可以包括发送模块41，用于当所述至少两条扫描链上均有未完成移位输出的故障信息时，发送中断命令，所述中断命令用于指示中断所述将测试图形输入至待测电路；当所述至少两条扫描链中全部或部分扫描链已完成移位输出时，发送恢复运行命令；所述恢复运行命令用于指示恢复所述将测试图形输入至待测电路。

在一种可行的实施方式中，所述获取模块32还可以用于：通过所述扫描链获取FSM状态值以及地址值；所述输入模块31还用于：在所述发送模块41发送恢复运行命令时，根据所述FSM状态值和所述地址值生成特定测试图形，将所述特定测试图形输入至所述待测电路。

若CAM包含优先级编码器，则所述CAM的测试装置还可以包括编码模块42，用于对所述匹配结果进行优先级编码，并将经过优先级编码后的匹配结果输入至所述判断模块33。

在另一种应用场景中，所述测试图形包括第一初始化图形、第二初始化图形以及搜索测试图形；所述输入模块31具体可以用于：依次将所述第一初始化图形、所述第二初始化图形以及所述搜索测试图形输入至所述CAM；所述第一初始化图形中包含写启动信号、所述CAM中所有地址的地址标识以及第一初始数据；所述第二初始化图形中包含所述写启动信号、第一地址标识以及第二初始数据，所述第二初始数据为所述第一初始数据取反后的数据；所述搜索测试图形中包含搜索启动信号和所述第一初始数据；

所述获取模块32具体可以用于：获取所述CAM分别在所述第一初始化图形和所述第二初始化图形的控制下执行相应的读写操作后输出的匹配结果，以及在所述搜索测试图形的控制下执行相应的搜索操作后输出的匹配结果。

本实施例提供的CAM的测试装置，可用于执行上述方法实施例的技术方案，其实现原理及技术效果类似，此处不再赘述。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本领域技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (21)

1.一种内容可寻址存储器CAM的测试电路，其特征在于，包括：测试控制模块、图形生成器、比较电路和故障扫描链；

所述测试控制模块，与所述图形生成器、比较电路和故障扫描链相连接，用于启动和控制测试进程；

在启动时，所述测试控制模块向所述图形生成器发送启动命令；

所述图形生成器，与待测电路的输入端相连接，用于在接收到所述测试控制模块发送的所述启动命令时，产生测试图形并输出至所述待测电路，所述待测电路为所述CAM；

所述比较电路，与所述待测电路的输出端相连接，用于获取所述待测电路在所述图形生成器产生的测试图形的控制下，执行相应的操作后输出的匹配结果，并判断所述待测电路输出的匹配结果与预存储的理论结果是否一致，若不一致，则检测为故障，反馈给所述测试控制模块；

所述故障扫描链，与所述比较电路相连接，包括至少两条扫描链，所述测试控制模块在接收到所述比较电路的反馈结果为故障时，通过所述故障扫描链实时捕获故障信息，并将所述故障信息进行移位输出，所述故障信息包括检测为故障对应的测试图形和所述待测电路输出的匹配结果；

其中，所述图形生成器产生的测试图形包括第一初始化图形、第二初始化图形以及搜索测试图形；

所述图形生成器将测试图形输入至待测电路，所述待测电路为所述CAM，具体包括：

所述图形生成器依次将所述第一初始化图形、所述第二初始化图形以及所述搜索测试图形输入至所述CAM；

所述第一初始化图形中包含写启动信号、所述CAM中所有地址的地址标识以及第一初始数据；所述第二初始化图形中包含所述写启动信号、第一地址标识以及第二初始数据，所述第二初始数据为所述第一初始数据取反后的数据；所述搜索测试图形中包含搜索启动信号和所述第一初始数据；

所述比较电路获取所述待测电路在所述图形生成器产生的测试图形的控制下，执行相应的操作后输出的匹配结果，具体包括：

所述比较电路获取所述CAM分别在所述第一初始化图形和所述第二初始化图形的控制下执行相应的读写操作后输出的匹配结果，以及在所述搜索测试图形的控制下执行相应的搜索操作后输出的匹配结果。

2.根据权利要求1所述的测试电路，其特征在于，所述图形生成器产生的测试图形包括写测试图形和搜索测试图形；

所述图形生成器将所述测试图形输入至所述待测电路，具体包括：

所述图形生成器依次将所述写测试图形和搜索测试图形输入至所述待测电路，所述写测试图形包括写启动信号、地址标识和与所述地址标识对应的写数据，所述地址标识用于标识所述内容可寻址存储器中的地址；所述搜索测试图形包括搜索启动信号和搜索数据；

所述比较电路获取所述待测电路在所述图形生成器产生的所述测试图形的控制下，执行相应的操作后输出的匹配结果，具体为：

所述比较电路获取所述待测电路在所述写测试图形的控制下执行相应的读写操作后输出的匹配结果，以及所述待测电路在所述搜索测试图形的控制下执行相应的搜索操作后输出的匹配结果。

3.根据权利要求1所述的测试电路，其特征在于，所述故障扫描链包括第一扫描链和第二扫描链；

所述第一扫描链用于当所述比较电路检测到第一故障时，实时捕获所述第一故障的故障信息，并将所述第一故障的故障信息进行移位输出；

所述第二扫描链用于在所述第一扫描链进行移位输出的过程中，若所述比较电路检测到第二故障时，实时捕获所述第二故障的故障信息，并在所述第一扫描链完成移位输出后，将所述第二故障的故障信息进行移位输出。

4.根据权利要求1或3所述的测试电路，其特征在于，当所述故障扫描链的至少两条扫描链上均有未完成移位输出的故障信息时，所述测试控制模块向所述图形生成器发送中断命令，所述中断命令用于指示所述图形生成器中断将所述测试图形输入至所述待测电路。

5.根据权利要求4所述的测试电路，其特征在于，在所述测试控制模块向所述图形生成器发送中断命令之后，当所述故障扫描链的至少两条扫描链中全部或部分扫描链已完成移位输出时，所述测试控制模块向所述图形生成器发送恢复运行命令；所述恢复运行命令用于指示所述图形生成器恢复将所述测试图形输入至所述待测电路。

6.根据权利要求5所述的测试电路，其特征在于，所述故障扫描链还与所述图形生成器相连接；

当所述故障扫描链处于移位状态时，所述故障扫描链获取从端口SI输入的状态机FSM状态值以及地址值；

当所述测试控制模块向所述图形生成器发送恢复运行命令时，所述图形生成器从所述故障扫描链中获取所述FSM状态值以及所述地址值，并根据所述FSM状态值和所述地址值生成特定测试图形，将所述特定测试图形输入至所述待测电路。

7.根据权利要求1所述的测试电路，其特征在于，还包括：

优先级编码器，与所述比较电路的输入端相连接，用于对所述待测电路输出的所述匹配结果进行优先级编码，并将经过优先级编码后的匹配结果输入至所述比较电路。

8.一种内容可寻址存储器CAM的测试方法，其特征在于，包括：

将测试图形输入至待测电路，所述待测电路为所述CAM；

获取所述待测电路在所述测试图形的控制下执行相应的操作后输出的匹配结果；

判断所述待测电路输出的匹配结果与所述测试图形对应的理论结果是否一致，若不一致，则检测为故障；

通过至少两条扫描链实时捕获检测为故障时对应的故障信息，每条所述扫描链捕获一个故障信息，并将所述故障信息进行移位输出，所述故障信息包括检测为故障对应的测试图形和所述待测电路输出的匹配结果；

所述测试图形包括第一初始化图形、第二初始化图形以及搜索测试图形；

所述将测试图形输入至待测电路，所述待测电路为所述CAM，具体包括：

依次将所述第一初始化图形、所述第二初始化图形以及所述搜索测试图形输入至所述CAM；

所述第一初始化图形中包含写启动信号、所述CAM中所有地址的地址标识以及第一初始数据；所述第二初始化图形中包含所述写启动信号、第一地址标识以及第二初始数据，所述第二初始数据为所述第一初始数据取反后的数据；所述搜索测试图形中包含搜索启动信号和所述第一初始数据；

所述获取所述待测电路在所述测试图形的控制下，执行相应的操作后输出的匹配结果，具体包括：

获取所述CAM分别在所述第一初始化图形和所述第二初始化图形的控制下执行相应的读写操作后输出的匹配结果，以及在所述搜索测试图形的控制下执行相应的搜索操作后输出的匹配结果。

9.根据权利要求8所述的测试方法，其特征在于，所述测试图形包括写测试图形和搜索测试图形；

所述将测试图形输入至待测电路，具体包括：

依次将所述写测试图形和搜索测试图形输入至所述待测电路，所述写测试图形包括写启动信号、地址标识和与所述地址标识对应的写数据，所述地址标识用于标识所述内容可寻址存储器中的地址；

所述搜索测试图形包括搜索启动信号和搜索数据；

所述获取所述待测电路在所述测试图形的控制下执行相应的操作后输出的匹配结果，具体为：

获取所述待测电路在所述写测试图形的控制下执行相应的读写操作后输出的匹配结果，以及所述待测电路在所述搜索测试图形的控制下执行相应的搜索操作后输出的匹配结果。

10.根据权利要求8所述的测试方法，其特征在于，所述通过至少两条扫描链实时捕获故障信息，并将所述故障信息进行移位输出，具体包括：

当检测到第一故障时，通过第一扫描链实时捕获所述第一故障的故障信息，并将所述第一故障的故障信息进行移位输出；

在所述第一扫描链进行移位输出的过程中，若检测到第二故障，则通过第二扫描链实时捕获所述第二故障的故障信息，并在所述第一扫描链完成移位输出后，将所述第二故障的故障信息进行移位输出。

11.根据权利要求8或10所述的测试方法，其特征在于，在所述通过至少两条扫描链实时捕获故障信息之后，还包括：

当所述至少两条扫描链上均有未完成移位输出的故障信息时，发送中断命令，所述中断命令用于指示中断所述将测试图形输入至待测电路。

12.根据权利要求11所述的测试方法，其特征在于，在所述发送中断命令之后，还包括：

当所述至少两条扫描链中全部或部分扫描链已完成移位输出时，发送恢复运行命令；所述恢复运行命令用于指示恢复所述将测试图形输入至待测电路。

13.根据权利要求12所述的测试方法，其特征在于，在所述扫描链将所述故障信息进行移位输出之后，还包括：

通过所述扫描链获取状态机FSM状态值以及地址值；

在所述发送恢复运行命令时，根据所述FSM状态值和所述地址值生成特定测试图形，将所述特定测试图形输入至所述待测电路。

14.根据权利要求8或9所述的测试方法，其特征在于，在所述待测电路在所述测试图形的控制下执行相应的操作后输出的匹配结果之后，还包括：

对所述匹配结果进行优先级编码，并输出经过优先级编码后的匹配结果。

15.一种内容可寻址存储器CAM的测试装置，其特征在于，包括：

输入模块，用于将测试图形输入至待测电路，所述待测电路为所述CAM；

获取模块，用于获取所述待测电路在所述测试图形的控制下执行相应的操作后输出的匹配结果；

判断模块，用于判断所述待测电路输出的匹配结果与所述测试图形对应的理论结果是否一致，若不一致，则检测为故障；

输出模块，用于通过至少两条扫描链实时捕获检测为故障时对应的故障信息，每条所述扫描链捕获一个故障信息，并将所述故障信息进行移位输出，所述故障信息包括检测为故障对应的测试图形和所述待测电路输出的匹配结果；

所述测试图形包括第一初始化图形、第二初始化图形以及搜索测试图形；

所述输入模块具体用于：依次将所述第一初始化图形、所述第二初始化图形以及所述搜索测试图形输入至所述CAM；

所述第一初始化图形中包含写启动信号、所述CAM中所有地址的地址标识以及第一初始数据；所述第二初始化图形中包含所述写启动信号、第一地址标识以及第二初始数据，所述第二初始数据为所述第一初始数据取反后的数据；所述搜索测试图形中包含搜索启动信号和所述第一初始数据；

所述获取模块具体用于：获取所述CAM分别在所述第一初始化图形和所述第二初始化图形的控制下执行相应的读写操作后输出的匹配结果，以及在所述搜索测试图形的控制下执行相应的搜索操作后输出的匹配结果。

16.根据权利要求15所述的测试装置，其特征在于，所述测试图形包括写测试图形和搜索测试图形；

所述输入模块具体用于：依次将所述写测试图形和搜索测试图形输入至所述待测电路，所述写测试图形包括写启动信号、地址标识和与所述地址标识对应的写数据，所述地址标识用于标识所述内容可寻址存储器中的地址；所述搜索测试图形包括搜索启动信号和搜索数据；

所述获取模块具体用于：获取所述待测电路在所述写测试图形的控制下执行相应的读写操作后输出的匹配结果，以及所述待测电路在所述搜索测试图形的控制下执行相应的搜索操作后输出的匹配结果。

17.根据权利要求15所述的测试装置，其特征在于，所述输出模块具体用于：

当检测到第一故障时，通过第一扫描链实时捕获所述第一故障的故障信息，并将所述第一故障的故障信息进行移位输出；

在所述第一扫描链进行移位输出的过程中，若检测到第二故障，则通过第二扫描链实时捕获所述第二故障的故障信息，并在所述第一扫描链完成移位输出后，将所述第二故障的故障信息进行移位输出。

18.根据权利要求15或17所述的测试装置，其特征在于，还包括发送模块，用于当所述至少两条扫描链上均有未完成移位输出的故障信息时，发送中断命令，所述中断命令用于指示中断所述将测试图形输入至待测电路。

19.根据权利要求18所述的测试装置，其特征在于，所述发送模块还用于：

当所述至少两条扫描链中全部或部分扫描链已完成移位输出时，发送恢复运行命令；所述恢复运行命令用于指示恢复所述将测试图形输入至待测电路。

20.根据权利要求19所述的测试装置，其特征在于，所述获取模块还用于：

通过所述扫描链获取状态机FSM状态值以及地址值；

所述输入模块还用于：在所述发送模块发送恢复运行命令时，根据所述FSM状态值和所述地址值生成特定测试图形，将所述特定测试图形输入至所述待测电路。

21.根据权利要求15或16所述的测试装置，其特征在于，还包括编码模块，用于对所述匹配结果进行优先级编码，并将经过优先级编码后的匹配结果输入至所述判断模块。