專利名稱：基于參考向量和位掩碼的soc的測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及SOC的測試方法。
背景技術(shù)：
隨著集成電路制造工藝的逐漸提高，一塊芯片上所集成的IP核antellectual Property)越來越多。SOC的復(fù)雜度直線上升，與此同時(shí)也給SOC測試帶來了許多新的挑戰(zhàn)。 其中測試時(shí)間長，測試數(shù)據(jù)量大，測試功耗大已成為SOC測試中需要注意的三大問題。由于SOC通常是由可以重用的IP核組成，對(duì)測試向量進(jìn)行編碼不需要知道IP核的結(jié)構(gòu)信息，測試壓縮技術(shù)在減少測試數(shù)據(jù)量和測試時(shí)間上能取得很好的效果。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)壓縮和解壓縮的數(shù)據(jù)流形式，數(shù)據(jù)壓縮部分是提前做好的，而解壓縮電路是在硬件電路上實(shí)現(xiàn)，與測試同步進(jìn)行。具體過程為首先對(duì)測試集Td進(jìn)行壓縮，生成相對(duì)較小的新測試集iTe,再將壓縮后的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在ATE (Automatic Test Equipment自動(dòng)測試設(shè)備)上，最后在測試時(shí)通過芯片上的解壓結(jié)構(gòu)解壓還原成測試集Td。數(shù)據(jù)壓縮的優(yōu)越性在SOC測試領(lǐng)域日趨明顯。許多數(shù)據(jù)壓縮的編碼方法被提出來。其中比較經(jīng)典的有Huffman編碼、游程(Run-Length)編碼、Golomb碼、基于字典的編碼、基于位掩碼的編碼方法。針對(duì)多掃描鏈設(shè)計(jì)的IP核，在分析傳統(tǒng)的字典編碼和位掩碼技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出了一種基于變長度索引和位掩碼的字典的測試數(shù)據(jù)壓縮方法(UIBD， Unfixed Index and Bitmask based Dictionary code)0現(xiàn)有測試方法在對(duì)IP核進(jìn)行檢測時(shí)，存在壓縮率較低的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是要解決現(xiàn)有測試方法在對(duì)IP核進(jìn)行檢測時(shí)，存在壓縮率較低的問題，提供基于參考向量和位掩碼的SOC的測試方法。本發(fā)明基于參考向量和位掩碼的SOC的測試方法的具體步驟為步驟一把電路對(duì)應(yīng)的測試數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮；步驟二 將壓縮后的數(shù)據(jù)傳輸并存儲(chǔ)在ATE上；步驟三通過芯片上的解壓結(jié)構(gòu)對(duì)壓縮數(shù)據(jù)解壓縮，還原成測試數(shù)據(jù)；步驟四用測試數(shù)據(jù)對(duì)IP核進(jìn)行測試。其中步驟一的壓縮過程如下步驟一一將電路對(duì)應(yīng)的測試數(shù)據(jù)按照多掃描鏈的形式排列，獲得多個(gè)測試片段；步驟一二對(duì)所有的測試片段進(jìn)行團(tuán)劃分，然后根據(jù)硬件中分配字典的容量選擇團(tuán)劃分后分組中頻率高的測試片段作為字典條目；步驟一三根據(jù)字典條目中測試片段的出現(xiàn)頻率，以由高到低的順序，利用可變前綴索引編碼表進(jìn)行編碼，形成字典中每一個(gè)條目的索引；步驟一四將步驟一一得到的多個(gè)測試片段分別與字典中的每一個(gè)條目逐一進(jìn)行比較，對(duì)于存在相容條目的測試片段，采用步驟一五進(jìn)行壓縮；對(duì)于不存在相容條目的測試片段，采用步驟一六進(jìn)行壓縮；直到所有測試片段都?jí)嚎s完成為止；步驟一五若所述測試片段使用位掩碼，則測試數(shù)據(jù)的壓縮結(jié)果為“前綴00+位掩碼+索引”；若所述測試片段未使用位掩碼，則測試數(shù)據(jù)的壓縮結(jié)果為“前綴01+索引”，所述索引是與測試片段相容的條目對(duì)應(yīng)的索引；步驟一六利用VPDRL碼對(duì)測試數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，壓縮結(jié)果為“前綴1+VPDRL碼”，完成測試數(shù)據(jù)的壓縮。步驟一一中將電路對(duì)應(yīng)的測試數(shù)據(jù)按照多掃描鏈的形式排列成測試片段的方法為設(shè)電路對(duì)應(yīng)的測試數(shù)據(jù)為測試集TD，由η個(gè)向量組成，分別為t1; t2，t3，. . .，tn，IP核內(nèi)掃描鏈數(shù)量為m，則每個(gè)測試向量被平均分割成m組，每組包含d位數(shù)據(jù)，若每一個(gè)測試向量的位數(shù)為Ntotal，d = Ntotal/m，若某組數(shù)據(jù)長度不足d，用不確定位“X”補(bǔ)齊，將所有測試向量的第j組數(shù)據(jù)組合在一起形成一個(gè)掃描鏈，j = 1,2,.. .，m，所有掃描鏈的第k位組合到一起構(gòu)成第k個(gè)測試片段。步驟一二中對(duì)測試片段進(jìn)行團(tuán)劃分的方法為步驟a 針對(duì)測試片段建立無向圖G = (V, E)，其中V為頂點(diǎn)集，E為邊集；將無向圖中沒有邊的測試片段利用位掩碼進(jìn)行編碼，使該測試片段與有邊的頂點(diǎn)相連；步驟b 在無向圖中搜索當(dāng)前度數(shù)最大的點(diǎn)，若最大點(diǎn)唯一，執(zhí)行步驟d;若最大點(diǎn)不唯一，執(zhí)行步驟C;步驟c 選擇無關(guān)位X最少的頂點(diǎn)作為當(dāng)前度數(shù)最大的點(diǎn)；步驟d 用所有與當(dāng)前度數(shù)最大頂點(diǎn)相連的頂點(diǎn)建立子圖H ；步驟e 搜索子圖H，獲得該子圖H中具有最多公共鄰居的頂點(diǎn)對(duì)，若不唯一，選擇無關(guān)位X最少的頂點(diǎn)對(duì)作為最多公共鄰居的頂點(diǎn)對(duì)，然后執(zhí)行步驟f ；若唯一，執(zhí)行步驟f ；步驟f 合并頂點(diǎn)對(duì)；步驟g 更新子圖H，更新無向圖G，若無向圖G中的E為空，則完成團(tuán)劃分；否則返回步驟a。步驟一六中利用VPDRL碼壓縮的方法為步驟1、將測試片段排列成逐位移入的數(shù)據(jù)流；
步驟2、采用動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法對(duì)測試數(shù)據(jù)中的無關(guān)位賦值，用游程類型序列T = ItJ、游程最小長度序列L = {1J和余量序列M = ImJ來描述一個(gè)測試集；步驟3、將賦值問題歸結(jié)為以下數(shù)學(xué)模型給定三個(gè)長度均為η的非負(fù)整數(shù)序列T =ItiLL= {1J和M= {mj，其中1彡i彡n，mn = 0;對(duì)于長度為η的非負(fù)整數(shù)序列A = {屮}，其中0彡屮彡1^，令1^ = Hii-Bi, = O5Wi = li+bH+ap 給定函數(shù) f(i) = f UijWi),
ηη
總代價(jià)函數(shù)為7⑷= I/(0 = I/((，M)求非負(fù)整數(shù)序列Α，使得總代價(jià)函數(shù)Y㈧最??；
/ 二 1 / 二 1步驟4、對(duì)賦值完后的測試向量進(jìn)行劃分，連續(xù)的0串由η個(gè)0組成，連續(xù)的1串由 η個(gè)1組成，經(jīng)過這樣的劃分后，0游程和1游程是交替出現(xiàn)的；步驟5、對(duì)于0游程和1游程的測試數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮。本發(fā)明將測試數(shù)據(jù)按照多掃描的形式排列成測試片段，其次采用團(tuán)劃分算法 (CPA,Clique Partition Algorithm)將相同的測試片段劃分到同一個(gè)分組當(dāng)中，并用一個(gè)符號(hào)表示，這個(gè)符號(hào)稱為“索引”，相應(yīng)的測試片段稱為“條目”，條目存儲(chǔ)在字典中。最后解壓縮，根據(jù)索引的內(nèi)容到字典中查找相應(yīng)的條目，從而得到原始的測試片段?？紤]到硬件開銷，字典的容量不可能很大，因此，字典中不可能包括所有的測試片段。另外，由于測試片段出現(xiàn)的頻率不一樣，借鑒統(tǒng)計(jì)編碼的思想，本發(fā)明提出了一種變長度的索引(UBI，Unfixed Based Index)方案，以期利用較短的索引表示測試片段。測試集中存在大量的相同或相容的測試片段，此外還有大量的無關(guān)位，采用團(tuán)劃分算法對(duì)測試片段進(jìn)行分組后，相同或相容的測試片段出現(xiàn)的頻率就相對(duì)集中，因此變長度索引字典的壓縮效率大大高于固定長索引字典。為了得到更多相容的測試片段，本發(fā)明引入位掩碼技術(shù)。位掩碼，是指通過編碼指出需要修改位的位置，并記錄掩蓋后的編碼形式。在壓縮后的編碼中必須包括位掩碼類型、 位掩碼位置和位掩碼的值。本發(fā)明方法的壓縮效率高，高于同類的20%以上，沒有增加額外的硬件冗余。


圖1為具體實(shí)施方式
一所述基于參考向量和位掩碼的SOC的測試方法的流程圖； 圖2為具體實(shí)施方式
二中當(dāng)測試集Td中η = 2，m = 3，d = 6時(shí)，按照多掃描鏈的形式排列成測試片段的過程圖；圖3為具體實(shí)施方式
二中當(dāng)測試集Td中η = 2，m = 3，d = 6時(shí)，按照多掃描鏈的形式排列得到的測試片段S1 S12 ；圖4為可變前綴索引編碼表；圖5為變長度索引和固定長度索引的長度的比較編碼表；圖6為具體實(shí)施方式
六中數(shù)據(jù)壓縮結(jié)果；圖7 為具體實(shí)施方式
六中團(tuán)劃分的過程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉具體實(shí)施方式
，還包括各具體實(shí)施方式
間的任意組合。
具體實(shí)施方式
一結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式基于參考向量和位掩碼的SOC的測試方法的具體步驟為步驟一把電路對(duì)應(yīng)的測試數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮；步驟二 將壓縮后的數(shù)據(jù)傳輸并存儲(chǔ)在ATE上；步驟三通過芯片上的解壓結(jié)構(gòu)對(duì)壓縮數(shù)據(jù)解壓縮，還原成測試數(shù)據(jù)；步驟四用測試數(shù)據(jù)對(duì)IP核進(jìn)行測試。其中步驟一的壓縮過程如下步驟一一將電路對(duì)應(yīng)的測試數(shù)據(jù)按照多掃描鏈的形式排列，獲得多個(gè)測試片段；步驟一二對(duì)所有的測試片段進(jìn)行團(tuán)劃分，然后根據(jù)硬件中分配字典的容量選擇團(tuán)劃分后分組中頻率高的測試片段作為字典條目；步驟一三根據(jù)字典條目中測試片段的出現(xiàn)頻率，以由高到低的順序，利用可變前綴索引編碼表進(jìn)行編碼，形成字典中每一個(gè)條目的索引；步驟一四將步驟一一得到的多個(gè)測試片段分別與字典中的每一個(gè)條目逐一進(jìn)行比較，對(duì)于存在相容條目的測試片段，采用步驟一五進(jìn)行壓縮；對(duì)于不存在相容條目的測試
6片段，采用步驟一六進(jìn)行壓縮；直到所有測試片段都?jí)嚎s完成為止；步驟一五若所述測試片段使用位掩碼，則測試數(shù)據(jù)的壓縮結(jié)果為“前綴00+位掩碼+索引”；若所述測試片段未使用位掩碼，則測試數(shù)據(jù)的壓縮結(jié)果為“前綴01+索引”，所述索引是與測試片段相容的條目對(duì)應(yīng)的索引；步驟一六利用VPDRL碼對(duì)測試數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，壓縮結(jié)果為“前綴1+VPDRL碼”，完成測試數(shù)據(jù)的壓縮。
具體實(shí)施方式
二 本實(shí)施方式的特點(diǎn)是，具體實(shí)施方式
一的步驟一一中將電路對(duì)應(yīng)的測試數(shù)據(jù)按照多掃描鏈的形式排列成測試片段的方法為設(shè)電路對(duì)應(yīng)的測試數(shù)據(jù)為測試集TD，由η個(gè)向量組成，分別為t1; t2，t3，. . .，tn，IP核內(nèi)掃描鏈數(shù)量為m，則每個(gè)測試向量被平均分割成m組，每組包含d位數(shù)據(jù)，若每一個(gè)測試向量的位數(shù)為Ntotal，d = Ntotal/ m，若某組數(shù)據(jù)長度不足d，用不確定位“X”補(bǔ)齊，將所有測試向量的第j組數(shù)據(jù)組合在一起形成一個(gè)掃描鏈，j = 1，2，...，m，所有掃描鏈的第k位組合到一起構(gòu)成第k個(gè)測試片段。當(dāng)測試集Td中n = 2，m = 3，d = 6時(shí)，按照多掃描鏈的形式排列成測試片段的過程如圖2所示。圖3為得到的測試片段S1-S121具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式的特點(diǎn)是，具體實(shí)施方式
一的步驟一二中對(duì)測試片段進(jìn)行團(tuán)劃分的方法為步驟a 針對(duì)測試片段建立無向圖G = (V, E)，其中V為頂點(diǎn)集，E為邊集；將無向圖中沒有邊的測試片段利用位掩碼進(jìn)行編碼，使該測試片段與有邊的頂點(diǎn)相連；步驟b 在無向圖中搜索當(dāng)前度數(shù)最大的點(diǎn)，若最大點(diǎn)唯一，執(zhí)行步驟d;若最大點(diǎn)不唯一，執(zhí)行步驟C;步驟c 選擇無關(guān)位X最少的頂點(diǎn)作為當(dāng)前度數(shù)最大的點(diǎn)；步驟d 用所有與當(dāng)前度數(shù)最大頂點(diǎn)相連的頂點(diǎn)建立子圖H ；步驟e 搜索子圖H，獲得該子圖H中具有最多公共鄰居的頂點(diǎn)對(duì)，若不唯一，選擇無關(guān)位X最少的頂點(diǎn)對(duì)作為最多公共鄰居的頂點(diǎn)對(duì)，然后執(zhí)行步驟f ；若唯一，執(zhí)行步驟f ；步驟f 合并頂點(diǎn)對(duì)；步驟g 更新子圖H，更新無向圖G，若無向圖G中的E為空，則完成團(tuán)劃分；否則返回步驟a。本實(shí)施方式步驟a中測試片段利用位掩碼編碼前需要將測試片段和其他已經(jīng)劃分好團(tuán)的片段進(jìn)行對(duì)比，如果有連續(xù)2位不同，即用位掩碼編碼；如果超出2位不同，不做處理。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式的特點(diǎn)是，具體實(shí)施方式
一的步驟一三中利用可變前綴索引編碼表進(jìn)行編碼，形成字典中每一個(gè)條目的索引是采用變長度索引。本實(shí)施方式可變前綴索引編碼表如圖4所示。變長度索引的基本思想是利用長度較短的索引表示出現(xiàn)頻率較高的測試片段， 而用長度相對(duì)較長的索引表示出現(xiàn)頻率較低的片段。變長度索引和固定長度索引(字典容量D= 128)的長度的比較編碼表如圖5所示，由圖5可知，變長度索引的長度越來越長，而固定長度索引的長度保持不變。如果各個(gè)測試片段出現(xiàn)的頻率大致一致時(shí)，利用變長度索引字典的壓縮效果必然要比定長度索引字典的效果差。然而測試集中存在大量的相同或相容的測試片段，此外還有大量的無關(guān)位，采用團(tuán)劃分算法對(duì)測試片段進(jìn)行分組后，相同或相
7容的測試片段出現(xiàn)的頻率就相對(duì)集中，因此變長度索引字典的壓縮效率大大高于固定長索引字典。
具體實(shí)施方式
五本實(shí)施方式的特點(diǎn)是，具體實(shí)施方式
一的步驟一六中利用 VPDRL碼壓縮的方法為步驟1、將測試片段排列成逐位移入的數(shù)據(jù)流；步驟2、采用動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法對(duì)測試數(shù)據(jù)中的無關(guān)位賦值，用游程類型序列T = ItJ、游程最小長度序列L = {1J和余量序列M = ImJ來描述一個(gè)測試集；步驟3、將賦值問題歸結(jié)為以下數(shù)學(xué)模型給定三個(gè)長度均為η的非負(fù)整數(shù)序列T =ItiLL= {1J和M= {mj，其中1彡i彡n，mn = 0;對(duì)于長度為η的非負(fù)整數(shù)序列A = {屮}，其中0彡屮彡1^，令1^ = Hii-Bi, = O5Wi = li+bH+ap 給定函數(shù) f(i) = f UijWi),總代價(jià)函數(shù)為
權(quán)利要求
1.基于參考向量和位掩碼的SOC的測試方法，它包括如下步驟 步驟一把電路對(duì)應(yīng)的測試數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮；步驟二 將壓縮后的數(shù)據(jù)傳輸并存儲(chǔ)在ATE上；步驟三通過芯片上的解壓結(jié)構(gòu)對(duì)壓縮數(shù)據(jù)解壓縮，還原成測試數(shù)據(jù)；步驟四用測試數(shù)據(jù)對(duì)IP核進(jìn)行測試。其特征在于步驟一的壓縮過程如下步驟一一將電路對(duì)應(yīng)的測試數(shù)據(jù)按照多掃描鏈的形式排列，獲得多個(gè)測試片段； 步驟一二 對(duì)所有的測試片段進(jìn)行團(tuán)劃分，然后根據(jù)硬件中分配字典的容量選擇團(tuán)劃分后分組中頻率高的測試片段作為字典條目；步驟一三根據(jù)字典條目中測試片段的出現(xiàn)頻率，以由高到低的順序，利用可變前綴索引編碼表進(jìn)行編碼，形成字典中每一個(gè)條目的索引；步驟一四將步驟一一得到的多個(gè)測試片段分別與字典中的每一個(gè)條目逐一進(jìn)行比較，對(duì)于存在相容條目的測試片段，采用步驟一五進(jìn)行壓縮；對(duì)于不存在相容條目的測試片段，采用步驟一六進(jìn)行壓縮；直到所有測試片段都?jí)嚎s完成為止；步驟一五若所述測試片段使用位掩碼，則測試數(shù)據(jù)的壓縮結(jié)果為“前綴00+位掩碼+ 索引”；若所述測試片段未使用位掩碼，則測試數(shù)據(jù)的壓縮結(jié)果為“前綴01+索引”，所述索引是與測試片段相容的條目對(duì)應(yīng)的索引；步驟一六利用VPDRL碼對(duì)測試數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，壓縮結(jié)果為“前綴1+VPDRL碼”，完成測試數(shù)據(jù)的壓縮。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于參考向量和位掩碼的SOC的測試方法，其特征在于步驟一一中將電路對(duì)應(yīng)的測試數(shù)據(jù)按照多掃描鏈的形式排列成測試片段的方法為設(shè)電路對(duì)應(yīng)的測試數(shù)據(jù)為測試集TD，由η個(gè)向量組成，分別為t1; t2，t3，. . .，tn，IP核內(nèi)掃描鏈數(shù)量為m，則每個(gè)測試向量被平均分割成m組，每組包含d位數(shù)據(jù)，若每一個(gè)測試向量的位數(shù)為 NtotaLd = Ntotal/m，若某組數(shù)據(jù)長度不足d，用不確定位“X”補(bǔ)齊，將所有測試向量的第 j組數(shù)據(jù)組合在一起形成一個(gè)掃描鏈，j = 1,2,..., m，所有掃描鏈的第k位組合到一起構(gòu)成第k個(gè)測試片段。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于參考向量和位掩碼的SOC的測試方法，其特征在于步驟一二中對(duì)測試片段進(jìn)行團(tuán)劃分的方法為步驟a 針對(duì)測試片段建立無向圖G = (V, E)，其中V為頂點(diǎn)集，E為邊集；將無向圖中沒有邊的測試片段利用位掩碼進(jìn)行編碼，使該測試片段與有邊的頂點(diǎn)相連；步驟b 在無向圖中搜索當(dāng)前度數(shù)最大的點(diǎn)，若最大點(diǎn)唯一，執(zhí)行步驟d ；若最大點(diǎn)不唯一，執(zhí)行步驟c;步驟c 選擇無關(guān)位X最少的頂點(diǎn)作為當(dāng)前度數(shù)最大的點(diǎn)； 步驟d 用所有與當(dāng)前度數(shù)最大頂點(diǎn)相連的頂點(diǎn)建立子圖H ；步驟e 搜索子圖H，獲得該子圖H中具有最多公共鄰居的頂點(diǎn)對(duì)，若不唯一，選擇無關(guān)位X最少的頂點(diǎn)對(duì)作為最多公共鄰居的頂點(diǎn)對(duì)，然后執(zhí)行步驟f ；若唯一，執(zhí)行步驟f ； 步驟f 合并頂點(diǎn)對(duì)；步驟g 更新子圖H，更新無向圖G，若無向圖G中的E為空，則完成團(tuán)劃分；否則返回步驟a。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于參考向量和位掩碼的SOC的測試方法，其特征在于步驟一六中利用VPDRL碼壓縮的方法為步驟1、將測試片段排列成逐位移入的數(shù)據(jù)流；步驟2、采用動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法對(duì)測試數(shù)據(jù)中的無關(guān)位賦值，用游程類型序列T = ItJ、游程最小長度序列L = {1J和余量序列M = ImJ來描述一個(gè)測試集；步驟3、將賦值問題歸結(jié)為以下數(shù)學(xué)模型給定三個(gè)長度均為η的非負(fù)整數(shù)序列T = {tj, L = {1J和M= ImJ，其中1彡i彡n，mn = 0 ；對(duì)于長度為η的非負(fù)整數(shù)序列A = {屮}，其中0彡屮彡1^，令1^ = Hii-Bi, = 0,Wi = Ijbi-Aai,給定函數(shù) f(i) = f UijWi), 總代價(jià)函數(shù)為
全文摘要
基于參考向量和位掩碼的SOC的測試方法，涉及SOC的測試方法，解決了現(xiàn)有測試方法在對(duì)IP核進(jìn)行檢測時(shí)，存在壓縮率較低的問題，它包括步驟一把電路對(duì)應(yīng)的測試數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮；步驟二將壓縮后的數(shù)據(jù)傳輸并存儲(chǔ)在ATE上；步驟三通過芯片上的解壓結(jié)構(gòu)對(duì)壓縮數(shù)據(jù)解壓縮，還原成測試數(shù)據(jù)；步驟四用測試數(shù)據(jù)對(duì)IP核進(jìn)行測試。本發(fā)明方法的壓縮效率高，高于同類的20％以上，沒有增加額外的硬件冗余。用于基于可復(fù)用IP核設(shè)計(jì)的SOC的測試。
文檔編號(hào)G01R31/3185GK102353894SQ201110248480
公開日2012年2月15日 申請日期2011年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月26日
發(fā)明者喬立巖, 俞洋, 向剛, 彭宇, 陶麗楠 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)