一种交替循环翻转的测试数据压缩方法与流程

本发明涉及的是一种集成电路测试技术，尤其涉及的是一种交替循环翻转的测试数据压缩方法。

背景技术：

在系统芯片(System-on-a-Chip,SoC)设计中，越来越高的电路密度导致测试数据量急剧增加。更大的测试数据规模不仅要求更高的内存需求，而且还增加测试时间。ITRS 2013报告显示，SOC-CP-Consumer SOC进行测试的最小测试数据量10年增加了近4倍，最低压缩比10年增加了近6倍。测试数据压缩技术通过减少测试数据量来解决这个问题，而不会影响系统的整体性能。

测试数据压缩技术能有效地减少测试数据量，一方面可以降低测试功耗，另一方面可以缩短测试应用时间，节约测试成本。常见的测试数据压缩技术有：测试集紧缩技术、编码压缩技术、线性压缩技术等。

(1)测试集紧缩技术。测试集紧缩(Test Set Compaction)技术运用自动测试模式生成算法，对部分确定的测试向量实行紧缩，以达到减少测试数据量的目的。通常它不需要额外的硬件投资，测试集紧缩的结果将使得用于芯片测试向量数目的减少，它的不利之处在于其非模型故障的覆盖率要受到影响。通常测试集的紧缩可用动态或静态的途径来实现。

(2)编码压缩技术。编码压缩技术就是压缩预先计算的测试集T_D，而得到比T_D小的测试集T_E，并将其存储在ATE的存储器中。测试应用时，利用芯片上的硬件，解压存储在ATE中的T_E而还原得到T_D，再将其应用到被测电路。由于只需传输最终压缩后的编码数据，因而更能节省测试时间，并可有效降低对ATE数据传输带宽的要求。编码压缩技术的优点是在不降故障覆盖率的情况下，降低了对ATE性能的要求，能有效地保护知识产权，其被测芯片上的解压模块可以重用。但确定的测试数据的理论极限(熵)是确定的，编码压缩的效果不可能超过其理论极限(熵)。

(3)线性压缩技术。线性压缩技术通过线性方程的扩展来实现解码过程，因其使用控制逻辑简单的解码器就能实现测试数据解压，所以大部分商业EDA软件都集成了该类工具。线性压缩技术的压缩效果，很大程度上受测试向量无关位比例的限制；同时，由于线性解压结构，如LFSR、XOR网络、Illinois扫描结构、折叠计数器等都存在一定的线性相关性，可能造成向量的不编码性，虽然可以在ATPG中加入相应约束来保证向量的可编码性，但结果往往会增加测试向量的个数，不利于测试数据压缩和测试时间的减少，同时解压结构依赖确定测试集的特征，因此测试移植性不强。

对于线性压缩技术，解压时都是通过对预先求得种子进行线性变换，生成更多的测试向量，从而完成故障测试。然而现有线性压缩技术的解压协议都比较复杂，每个种子解压生成的子集中向量数目有限，测试功耗较高。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种交替循环翻转的测试数据压缩方法，以使用尽可能少的种子来覆盖整个测试集，达到进一步提高压缩率，缩短测试应用时间的目的。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种交替循环翻转的测试数据压缩方法，包括以下步骤：

步骤一：将原始测试向量进行向量排序，获得测试集T₀；

步骤二：取T₀中的第一个测试向量v₁作为种子s₁，对种子s₁做一位交替循环翻转，获得测试子集C₁，将种子s₁从T₀中删除并加入种子集S中，删除种子s₁后的测试集标记为T₁；

步骤三：将T₁中的每个测试向量v_i逐一与测试子集C₁进行比较，若v_i强相容于测试子集C₁中的某一向量c_j，则将v_i从T₁中删除，获得T₂；所述的强相容指的是：若向量v₁中值为确定位的位，向量v₂中与之对应位置的位的值为相同的确定位，则称向量v₁强相容于向量v₂；

步骤四：取T₂中的第一个测试向量v_j作为种子，重复执行步骤二、步骤三，直至测试集为空，得到种子集S即为压缩结果。

进一步地，所述步骤二中，所述一位交替循环翻转的方法为：设初始种子的长度为L，记为x₁x₂…x_i…x_L-1x_L，其中，第i位x_i翻转后记为再次翻转后即为x_i，对L位依次进行一位交替循环翻转4L-4次，记录每次翻转的结果，获得包含4L-4个向量的测试子集C。

本发明相比现有技术具有以下优点：本发明提供了一种交替循环翻转的测试数据压缩方法，该方法解压协议简单、压缩效率高，每个种子解压生成4L-4个测试向量，解压时每次仅需翻转一位，测试功耗低。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

本实施例提供的一种交替循环翻转的测试数据压缩方法，包括以下步骤：

(1)使用ATPG工具进行随机测试，分离出难测故障，生成完全测试集T：

(2)对完全测试集T中的测试向量按照确定为的数量从多到少排序，确定位数量多的测试向量在前，确定位数量少的测试向量在后，获得测试集T₀；

(3)取测试集T₀中的第一个测试向量v₁作为种子s₁，种子s₁的初始长度为L，记为x₁x₂…x_i…x_L-1x_L，其中，第i位x_i翻转后记为再次翻转后即为x_i，对L位的种子s₁依次进行一位交替循环翻转4L-4次，记录每次翻转的结果，如下表1为生成的测试子集的时序性考察结果，最终获得包含4L-4个向量的测试子集C₁＝{f(1,s₁),f(2,s₁),…,f(4L-4,s₁)}；

表1：L位种子实施一位交替循环翻转技术的生成时序

从表1中可知，一位交替循环翻转的测试数据压缩方法能够把4L-4个测试向量压缩成一个种子，每生成一个新的向量只需翻转1位。

然后，将种子s₁从T₀中删除并加入种子集S中，删除种子s₁后的测试集标记为T₁；

(4)将T₁中的每个测试向量v_i逐一与测试子集C₁进行比较，若v_i强相容于测试子集C₁中的某一向量c_j，则将v_i从T₁中删除，获得T₂；

(5)取T₂中的第一个测试向量v_j作为种子，重复执行步骤(3)-(4)，直至测试集为空，得到种子集S即为压缩结果。

为了更清楚地阐述本发明内容，下面通过一具体实例进行详细阐述：

设原始测试集T＝{1X10X0，01X001，01X1X0，100101，00X1XX，1X1X1，101X00，…}

将原始测试集T进行向量排序，获得T₀:

T₀＝{100101,01X001,101X00,1X10X0,01X1X0,00X1XX,X1X1X1，…}

取T₀的第一个测试向量100101作为种子，使用一位交替循环翻转技术，生成测试子集C₁：

C₁＝{000101，010101，011101，011001，011011，011010，011000，011100，010100，000100，100100，110100，111100，111000，111010，111011，111001，111101，110101，100101}

将100101加入种子集S中，S＝{100101}

从T₀中删除100101，得到T₁：

T₁＝{01X001,101X00,1X10X0,01X1X0,00X1XX,X1X1X1，…}

依次将T₁中每个向量v_i逐一与测试子集C₁进行比较，若v_i强相容于测试子集C₁中的某一向量c_j，则将v_i从T₁中删除，01X001强相容于011001，1X10X0强相容于111000，01X1X0强相容于011100，00X1XX强相容于000101，X1X1X1强相容于010101。此时，T＝{101X00，…}；获得T₂＝{101X00,…}；

重复上述步骤进行筛除，直到T₀为空，得到种子集S＝{100101,…}，即为压缩结果。

以上为本发明一种详细的实施方式和具体的操作过程，是以本发明技术方案为前提下进行实施，但本发明的保护范围不限于上述的实施例。