面向多扫描链的变换压缩方法的应用与研究

摘要

随着电子制造业技术的不断进步，集成电路的规模和复杂度日益增加，功能也越来越多。这在给人们的生活带来很多便利的同时，却使得集成电路的测试工作变得越来越复杂。集成电路复杂度的不断提高导致了可能引发的故障数目越来越多，为了确保较高的故障覆盖率，测试数据量也会大量增加。庞大的测试数据量存储在自动测试仪（Automatic Test Equipment,ATE）上，不仅带来了十分昂贵的硬件存储代价，还会导致测试时间较长。测试数据压缩旨在减少测试数据量，降低测试功耗以及缩短测试应用时间。本文对测试激励压缩方法进行了研究，在变换拆分方法的基础上，主要有以下两方面的工作：
　　（1）提出了一种使用主分量共享的哈达玛变换压缩方法。该方法将变换压缩应用到多扫描链测试环境中，对原测试向量按照多扫描链重组后形成的小测试集单独进行哈达玛矩阵变换，采用“残分量集最少1”的原则把小测试集拆分成小的主分量集和残分量集。利用原测试集位流间存在一定的电路相关性，得出同组扫描切片对应的可选主分量集之间具备很大程度的相交特性。使用贪婪算法选出若干共享度最高的主分量，根据共享度对这些主分量进行选择哈夫曼编码，进而有效地压缩了主分量集。由于采用的哈达玛矩阵规模更小，减少了残分量集中1的个数，提高了残分量集的压缩率。实验结果表明，主分量共享的参与率高达75.91％，平均测试数据压缩率达到了70.47%。
　　（2）提出了一种利用变换拆分和位反转提高压缩率的测试数据压缩方法。该方法基本思想是提高测试向量的相容性，通过变换和位反转两种方法使测试向量向广播向量靠近。变换使用的主分量以残分量集最少不相容位为原则，在很大程度上提高了残分量集中测试向量的相容性。然后在不改变测试集故障覆盖率的前提下，使用位反转对残分量集中的不相容位采取逐位尝试性翻转。最后将不相容位的位置信息采用位置地图编码，并使用FDR编码压缩。实验结果表明，通过哈达玛变换和位反转两种方法，能够平均减少66.19%的不相容位，平均测试数据压缩率提高到76.82%。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文主要工作及组织结构

第2章 测试激励压缩方法

2.1 测试相关概念

2.2 基于编码的压缩方法

2.3 基于广播扫描的压缩方法

2.4 基于测试集拆分的新方法

2.5 本章小结

第3章 使用主分量共享的哈达玛变换压缩方法

3.1 相关工作

3.2 共享主分量的Hadmard变换压缩方案

3.3 解压电路设计

3.4 实验结果

3.5 本章小结

第4章 利用变换拆分和位反转提高压缩率的测试数据压缩方法

4.1 相关概念

4.2 提高测试向量相容性

4.3 压缩过程

4.4 硬件设计

4.5 实验结果

4.6 本章小结

结论

参考文献

致谢