Graybox Overview

Graybox功能使能够在sub_module上执行扫描和ATPG操作，然后能够在更高层次的层次上执行扫描和ATPG操作时使用该子模块的简化的Graybox表示，从而简化了分层设计中的扫描插入和ATPG操作过程。

由于子模块的graybox表示只包含极少量的互连电路（子模块与top的互连），在大型分层设计中使用graybox可以极大地减少执行扫描插入，优化计时，分析故障和创建测试pattern所需的memory和工具runtime。

当前，只有Mux-DFF scan architecture被graybox功能所支持。

下表的命令支持graybox功能，该功能在ATPG工具中可用。

What Is a Graybox?

graybox是一个sub-module的简化表示，只包含在层级中下一个更高level中处理sub-module所要求的少量交互电路（PI/PO、wrapper chains和wrapper chains外的glue logic（wrapper chains外部的组合逻辑））。

为了理解sub-module的graybox表示，首先考虑图1所示的全网表表示。图1显示了input和output wrapper chains、core scan chains以及存在于wrapper chains内外的组合逻辑。

在对sub-module执行扫描插入、故障计数和pattern创建之后，可以创建sub-module的graybox表示（故障计数和创建pattern是在scan之后的网表上进行的），如图2所示。

图2是图1中的sub-module的graybox representation。graybox只包含PI/PO，wrapper chains和wrapper chains外面的组合逻辑（在PI或者PO于最近的flip-flop之间的任何组合逻辑）。

Graybox Process Overview

下面描述了生成graybox网表的全面过程，当工具在analysis系统模式和external模式下时可使用graybox功能。external mode意味着在常规测试模式下（capture和shift）使用input wrapper chains，而只在non-capture模式下（shift、hold或者rotate）使用output wrapper chains。在ext_mode下，约束output wrapper chain的scan_en在shift和capture阶段始终为1（无法进行capture）。

graybox网表生成使用的dofile如下：

1.定义external mode下使用的时钟引脚（使用add_clocks命令）。
2.约束测试控制引脚从而将电路置于外部模式（使用add_input_constraints命令）。
3.定义wrapper chains（使用add_cell_constraints命令）。
4.使用test procedure file将电路置于外部模式，test procedure file应该做以下工作：

为了external mode定义一个test-setup procedure以force PI，使能信号路径能够传输到wrapper cells。
定义一个shift和load-unload procedure以force wrapper chain扫描使能信号，为external mode激活shift clock。

5.使用analyze_graybox命令识别graybox逻辑，该命令还显示一个summary来指示被analysis识别的组合和时序逻辑gates。工具通过设置instance为in_graybox属性来标记识别到的graybox instances。可以使用set_attribute_value命令的preserve_in_graybox属性来添加指定的instances到graybox网表中。

graybox analsis通过从所有的PO引脚和wrapper chains回溯来执行识别，但是core chains的scan-out引脚被从回溯中排除，因为不能使用add_scan_chains命令识别core chains，可以通过设置scan-out引脚的ignore_for_graybox属性来完成（internal scan out和scan in是不会被包含在graybox中的）。

6.write_design -graybox命令写出所有具有in_graybox属性的instances。工具会uniquifies（名字不同）包含在graybox网表中的所有模块（除了top模块）。唯一性模块的端口被保留，唯一化是必须要求的，因为模块内的逻辑部分包含到graybox网表中可能会导致模块的不同例化之间的冲突，因为这些instances能以不同的方式与wrapper chain交互。

Example dofile for Creating a Graybox Netlist

Graybox Netlist Generation for EDT Logic Inserted Blocks

可以生成EDT逻辑驱动的扫描链的block的graybox网表。下面给出了一个dofile示例，为一个block生成graybox网表，bypass EDT逻辑，而通过wrapper-extest端口（外部测试端口）直接访问wrapper chain scan I/O端口。

当使用“set_wrapper_chains -wrapper_extest_ports”命令插入wrapper chains时，插入这些ports到block中，通过约束全局信号wrapper_extest为逻辑1来激活这些wrapper-extest ports。EDT逻辑和core逻辑被从graybox网表中排除，通过标记EDT channel output具有ignore_for_graybox属性。

在下面的示例中，block没有专用的wrapper-extest端口，因此在extest期间仅通过EDT逻辑访问扫描I/O端口。EDT逻辑的设置被跳过，以简化DRC过程，因为在相同的工具运行中没有pattern生成。EDT逻辑的插入方式是channel I/O引脚的一个独占子集仅用于wrapper chains。通过使用ignore_for_graybox属性标记core chain的EDT channel output，可以从graybox网表中排除core逻辑。如果分配给wrapper chains的channel输出上的时序pipeline深度小于2，则analyze_graybox可以识别为extest敏化的EDT逻辑。但是，在本例中，将EDT block指定为保留instance，以便将其完全包含在graybox网表中。

不explicitly使用-preserve_instance，EDT逻辑也可以被包括在graybox网表中。EDT Finder能够识别EDT逻辑部分，自动添加它们为preserve instances。这也使channel I/O引脚上的任意sequential pipeline stages被包含在graybox网表中。下面的例子展示了一个典型的setup以在graybox analysis中利用EDT Finder。为core chains分配的EDT channel pins被约束/屏蔽以忽略EDT Finder。但是，这通常在为wrapper和core chains单独插入EDT blocks时起作用。