图 0.1 电路测试分析过程
如果上述过程是对电路设计进行的，则称设计验证，采用的电路模型一般是功能模型，
常用的有功能模拟和时间模拟（与硬件仿真相区别），整个过程是在 EDA 环境下完成。
如果图 0.1 所示过程是对产品进行的，则称产品测试，采用的模型一般是故障模型。如
果测试施加、测试响应的获取，甚至测试生成和测试分析都用专门的设备完成，这样的设备
就称自动测试装置（Automatic Test Equipment，ATE）。
随着电路的集成度和速度越来越高，ATE 的速度和处理能力难以适应，图 0.1 所示的测
试图形生成、测试施加、理想结果和比较就用硬件电路完成，这些电路嵌入在芯片内部，成
为集成电路设计的一部分，这就是内建自测试（Built-In Self Test，BIST）。
需特别说明的是，本书中最常用的术语是测试，它并不仅仅指用测试仪器对产品进行测
量，而是指对设计和制造的电路进行测试分析、开发和施加的一系列过程，包括电路建模、
测试图形生成、测试施加和测试响应分析的整个过程，其中测试生成是最为复杂的，是一个
NP-complete 问题，因此有时就把测试生成说成测试。
2．错误和故障
被测电路不能正常工作，就称它有错误，而测试的目的是为了检验设计或制造的产品是
否有错误。什么是错误？对于电路设计、制造和使用这些不同的方面来讲，错误的含义自然
不同。错误可能因设计中的失误引起，例如设计参数有误、设计过程中不同级的映射不正确；
错误也可能因制造中的失误造成，例如引线焊接错误；错误也可能因制造中的缺陷引起，例
如金属线之间的开路或短路；错误也可能是物理失效造成的，例如不正常的工作条件——电
路供电电压的波动，温度、湿度、振动、噪声的超常，电路老化等。
总之，造成电路出现错误的原因是多方面的，其表现形式也呈多样化。那么，如何对错
误分类？如何找到错误？这是测试方法学首先要解决的问题。测试方法学首先建立的是故障
（fault）的概念。一个电路的状态是好的，即电路的设计和制造无错误且工作条件正常，则
称电路无故障，反之，则称电路有故障。
对有问题电路的描述，与电路所处的设计/制造阶段和描述的级有关系。因制造中加工条
件的不正常和工艺设计有误等造成电路不正常的物理结构，用缺陷来描述。有问题的电路在
电路级用失效方式来描述，有的也称物理故障。对于数字电路，故障是有问题的电路在逻辑
级的描述，便于测试中简便的数学处理，因此有的参考资料也称之为逻辑故障。以上就是所
谓的故障，它是一个独立的概念，对故障的检测通过观察错误的效应来实现。对失效方式特
征的提取和描述就是故障模型，最常用的故障模型是单根线恒定地“黏结”在某一逻辑值，
建模 测试图形生成 测试施加 被测电路 比较
理想结果
测试
响应 合格/
不合格
