铁电存储器（FRAM）作为一种新型存储器,同时具备了易失性存储器的高访问速度和非易失存储器掉电数据不丢失的优点,使其成为存储器领域研究的热点。为了减低生产使用成本,提升数据可靠性,在生产与使用过程中对FRAM芯片进行有效的测试与修复变得尤为重要。特别是在使用过程中的在线测试,可以发现FRAM在使用阶段出现的问题并对其进行快速的修复,从而提升使用寿命。因此,如何更好的实现FRAM的在线测试与自修复是本文的研究方向。本文主要工作如下:（1）以2T2C型铁电存储单元出发,探究了单个与多个存储单元电路上可能出现的各种物理缺陷情况,并结合存储单元基本读写时序对相应物理缺陷引起的访问异常做了详细分析;（2）对FRAM的在线测试进行了研究,在传统离线测试算法基础上做出改进,提出了一种具有数据备份与恢复功能的在线测试方法。在所提出的在线测试过程中,基于存储阵列分块设计方法采用一种按子阵列块测试的方法,以减小数据备份模块的面积消耗。同时新增部分测试向量以实现相邻数据位之间耦合故障的检测,提升故障覆盖率;（3）针对传统行冗余修复方案在新型存储阵列架构中存在的缺陷,提出一种具有在线自愈能力的冗余修复方案,将硬件化的冗余分析算法、三态内容可寻址存储器TCAM和小容量RAM结合,实现了对故障存储单元的故障类型判别与冗余资源分配。通过细化冗余资源颗粒度,提升了对FRAM的故障修复能力;（4）基于阵列分块技术设计了一款容量为1Mbit的铁电存储器阵列电路,并根据主存阵列结构设计最佳的冗余资源组织形式,以解决传统冗余结构对集群故障修复困难的问题;（5）针对所设计的阵列方案,提出一种冗余分析算法,实现对故障单元的特征分析及地址重映射。从伪代码、修复实例、软件建模、硬件实现等方式对所提出算法的基本原理、执行流程、故障修复率等各方面进行了详尽的分析。结果表明,所提出算法即使在处理较大数量的集群故障时依然有着近90%的故障修复率。最后采用Verilog HDL建模与原理图描述的方式对提出的冗余修复方案中的核心电路模块加以实现。