随着集成电路设计和制造水平的不断提高,测试面临着越来越多的困难,可测性设计(DFT)成为解决测试问题的主要手段。其中,内建自测试(BIST)能在芯片内部完成自测试,使产品的设计周期缩短,是一种有效的DFT方案。目前,对BIST研究主要集中在测试生成方法上,研究目标在于减小硬件开销,提高故障覆盖率,缩短测试时间等。二维线性移位寄存器作为测试生成器,无需存储测试矢量,通过可配置的方案,能生成期望的测试矢量,这些矢量包括:随机矢量(用于检测随机可检测故障)和确定性矢量(用于检测抗随机性故障)。　　本文研究了基于二维线性移位寄存器的测试生成技术,并结合确定性和随机性测试生成技术的优点,设计了基于二维线性移位寄存器(2-D LFSR)的BIST系统。该设计包含两大部分:2-D LFSR结构优化设计和基于2-D LFSR的BIST系统设计。对于2-D LFSR结构,提出了基于矩阵的优化设计方法,将期望的测试集划分为互不相容的相容输入集,再通过搜索最大相关项来确定可配置2-D LFSR的最优化结构,以最小硬件开销生成预先计算的矢量。对于BIST系统的设计,选用了按时钟测试的测试方式,以2-D LFSR作为BIST的矢量生成器(TPG),以16位的多输入特征分析器将测试响应数据压缩为特征,使数字系统的测试和诊断快速而有效地进行。　　实验结果表明:2-D LFSR结构优化方面,基于矩阵的优化设计方法能使可配置2-D LFSR的硬件开销进一步减小;基于2-D LFSR的逻辑BIST系统能够实现快速测试和故障诊断。本文实现的BIST测试系统结构具有一定的实用性,对于推动数字集成电路具有一定的积极意义。