第一節：ICL概述

ICL（Instrument Connectivity Language）是IEEE 1687（IJTAG）標準的一部分，用于描述芯片內嵌入式器件的連接性和訪問方式。它是一種硬件架構描述語言，專注于定義器件之間的連接關系，而不涉及器件內部的具體操作細節。ICL的主要作用是提供一種標準化的方式來描述嵌入式器件的連接網絡，以便實現對這些器件的高效訪問和控制。

第二節：ICL的主要組成部分

模塊（Module）：ICL的核心是模塊，每個模塊代表一個邏輯單元，可以是一個器件、一個器件的封裝（wrapper）、一個掃描鏈網絡等。模塊可以包含其他模塊的實例（Instance），形成層次化的網絡結構。模塊定義了其內部的器件接口（如掃描輸入、掃描輸出、數據輸入、數據輸出等）以及與其他模塊的連接關系。

器件（Instrument）：器件是模塊中的關鍵節點，包括TAP（測試訪問端口）、SIB（Segment Interconnect Bit，段互連位）、TDR（Test Data Register，測試數據寄存器）以及各種DFT IP（如EDT、OCC、MBIST等）。每個器件都在模塊中定義，具有特定的接口和功能。

連接描述（Connection Description）：描述模塊之間的連接關系，包括掃描鏈的連接、掃描多路復用器（Scan Mux）的配置、SIB的控制等。通過定義輸入端口（InputPort）、輸出端口（OutputPort）和連接源（Source）等，明確模塊之間的數據流向。

第三節：ICL的作用

標準化的連接描述：ICL提供了一種標準化的方式來描述嵌入式器件的連接網絡，使得不同供應商的芯片和工具能夠以一致的方式進行交互和操作。這有助于減少芯片設計和測試過程中的復雜性和成本，提高測試覆蓋率和效率。

層次化的網絡結構：ICL支持層次化的網絡結構，允許將復雜的芯片設計分解為多個層次的模塊和子模塊。這種層次化結構使得對嵌入式器件的訪問和控制更加靈活，便于在不同層次上進行測試和調試。

與PDL的協同工作：ICL與PDL（Procedural Description Language，過程描述語言）協同工作，PDL用于描述對器件的操作過程，而ICL則定義了這些操作所依賴的硬件連接。通過ICL和PDL的結合，可以實現對嵌入式器件的高效訪問和控制，以及測試向量的可移植性。

以下是一個簡單的ICL示例，描述了一個包含TDR和SIB的模塊：

Module TDR_Module {

ScanInPort si;

ScanOutPort so { Source R[0]; }

ShiftEnPort se;

CaptureEnPort ce;

UpdateEnPort ue;

SelectPort sel;

TCKPort TCK;

ScanRegister R[7:0] {

ScanInSource si;

Module SIB_Module {

ScanInPort TDI;

ScanOutPort TDO { Source SIB_Mux; }

ScanRegister SIB {

ResetValue 1'b0;

ScanInSource TDI;

CaptureSource SIB;

ScanMux SIB_Mux SelectedBy SIB {

1'b0 : SIB;

1'b1 : TDR_Module.so;

在這個示例中，TDR_Module定義了一個8位的TDR，SIB_Module定義了一個SIB，用于控制TDR是否被包含在掃描鏈中。

第四節：ICL中各個組件的介紹

ICL的核心組件包括TAP（測試訪問端口）、SIB（Segment Interconnect Bit，段互連位）、TDR（Test Data Register，測試數據寄存器）以及各種DFT IP（如EDT、OCC、MBIST等）。這些組件共同構成了ICL描述的網絡結構，使得對嵌入式器件的訪問和控制更加靈活和高效。

TAP是JTAG（Joint Test Action Group）標準中的一個關鍵組件，用于控制和訪問芯片內的測試邏輯。在ICL中，TAP的作用是提供一個外部接口，通過這個接口可以訪問和控制嵌入式器件。TAP的功能是提供對內部測試邏輯的訪問；控制掃描鏈的操作；與外部測試設備（如ATE）進行通信。

TAP代碼示例：

AccessLink Tap_1149_dot_1 Of STD_1149_1_2001 {

BSDLEntity XC6SLX9_FTG256;

USER1 {

ScanInterface { IJTAG_Demo_1Bit_ET_0.BSCAN_SPARTAN6_Gateway; }

SIB是一個單比特單元，用于控制掃描鏈中器件的插入和排除。SIB的作用類似于一個開關，決定是否將某個器件的數據包含在掃描鏈中。當SIB設置為0時，器件被跳過，不包含在掃描鏈中；當SIB設置為1時，器件被包含在掃描鏈中；SIB提供動態配置掃描鏈的能力。SIB結構包括輸入端口、輸出端口和選擇信號；輸入端口如reset、sel、ce、ue、se、si、from_so、tck；輸出端口如so；選擇信號如to_sel。

SIB代碼示例：

Module LD_1Bit_Instr_1__Wrapper {

ScanInPort TDI;

ScanOutPort TDO { Source SIB_mux; }

DataOutPort LD0 { Source LD_1Bit_Instr_1.LD0; }

Instance LD_1Bit_Instr_1 Of BST_IO_LD_1Bit_Instr_1__LD_1Bit_Instr_1 {

InputPort xi_LD0 = Write_TDR[0];

ScanRegister Write_TDR[0] {

ResetValue 1'b0;

ScanInSource SIB;

CaptureSource LD_1Bit_Instr_1.LD0[0];

ScanRegister SIB {

ResetValue 1'b0;

ScanInSource TDI;

CaptureSource SIB;

ScanMux SIB_Mux SelectedBy SIB {

1'b0 : SIB;

1'b1 : Write_TDR;

TDR是ICL中的另一個關鍵組件，用于存儲和傳輸測試數據。TDR類似于JTAG標準中的邊界掃描寄存器，但專為嵌入式器件設計。TD可以存儲測試數據，提供數據的捕獲、更新和掃描操作，支持對嵌入式器件的訪問和控制。TDR結構包括輸入端口和輸出端口。輸入端口如si、to_sel、ue、ce、se、tck；輸出端口如from_so。

TDR代碼示例：

Module TDR {

ScanInPort si;

ScanOutPort so { Source R[0]; }

ShiftEnPort se;

CaptureEnPort ce;

UpdateEnPort ue;

SelectPort sel;

TCKPort TCK;

ScanRegister R[7:0] {

ScanInSource si;

DFT IPs是一系列用于測試和驗證的知識產權模塊，包括但不限于EDT（Embedded Deterministic Test）、OCC（On-Chip Controller）、MBIST（Memory Built-In Self Test）以及其他測試模塊。

EDT：提供確定性測試功能，用于快速診斷和驗證芯片功能。

OCC：控制和管理芯片內部的測試邏輯。

MBIST：提供內存自測試功能，用于驗證內存模塊的正確性。

其他測試模塊：包括邏輯BIST、I/O BIST、傳感器、電源控制器等，提供各種測試功能，支持芯片的驗證和調試，提高測試覆蓋率和可靠性。

ICL通過定義這些組件的連接和交互，實現了對嵌入式器件的高效訪問和控制。

TAP與SIB的連接：TAP通過掃描鏈與SIB連接，SIB控制掃描鏈中器件的插入和排除。

SIB與TDR的連接：SIB通過選擇信號to_sel控制TDR的插入，TDR存儲和傳輸測試數據。

TDR與器件的連接：TDR通過數據輸入和輸出端口與器件連接，提供對器件的訪問和控制。

DFT IPs的集成：DFT IPs通過掃描鏈與TDR連接，提供各種測試功能。

第五節：ICL的應用場景

芯片級測試：在芯片設計階段，ICL可以用于定義芯片內部的測試網絡，使得在芯片制造完成后能夠方便地進行內部器件的測試和驗證。通過ICL描述的測試網絡，可以實現對芯片內部各種功能模塊的快速訪問和測試，提高芯片的測試覆蓋率和可靠性。

系統級測試：在系統級測試中，ICL可以用于描述多個芯片之間的測試網絡，實現對整個系統的測試和驗證。通過ICL定義的系統級測試網絡，可以方便地對系統中的各個芯片進行協同測試，確保系統的整體性能和可靠性。

3D堆疊芯片測試：在3D堆疊芯片設計中，ICL可以用于描述堆疊芯片之間的測試網絡，實現對堆疊芯片內部器件的訪問和測試。通過ICL定義的測試網絡，可以方便地對堆疊芯片中的各個芯片進行單獨測試或協同測試，提高3D堆疊芯片的測試效率和可靠性。

第六節：ICL的限制與挑戰

復雜性：ICL的語法和語義相對復雜，需要一定的學習成本來掌握其使用方法。在描述復雜的芯片設計時，ICL代碼可能會變得非常龐大和難以維護。

工具支持：ICL的使用依賴于EDA工具的支持，目前市場上對ICL的支持還不夠完善，部分工具可能無法完全實現ICL的功能。不同工具之間的兼容性問題也可能導致ICL描述的網絡在不同工具中無法正確解析和使用。

性能影響：在芯片設計中引入ICL描述的測試網絡可能會對芯片的性能產生一定的影響，如增加芯片面積、功耗和延遲等。需要在測試功能和芯片性能之間進行權衡，以確保芯片在滿足測試需求的同時，仍能保持良好的性能表現。

第七節：ICL的未來發展方向

工具改進：隨著對ICL需求的增加，EDA工具供應商將不斷改進工具對ICL的支持，提高工具的易用性和兼容性。未來可能會出現更加智能化的工具，能夠自動優化ICL描述的網絡結構，減少對芯片性能的影響。

與其他技術的融合：ICL可能會與其他測試技術（如ATPG、BIST等）進一步融合，形成更加完善的芯片測試解決方案。通過與其他技術的協同工作，可以更好地滿足復雜芯片設計的測試需求，提高芯片的測試覆蓋率和可靠性。

標準化的推進：IEEE 1687標準的不斷推進和完善將為ICL的發展提供更加堅實的基礎。隨著標準的廣泛接受和應用，ICL有望在芯片設計和測試領域得到更加廣泛的應用和推廣。

dsfsdfsdf