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基于部分复用和统计的SoC测试数据压缩方法研究

作　者: 黄喜娥
导　师: 欧阳一鸣
学　校: 合肥工业大学
专　业: 计算机系统结构
关键词: 片上系统测试数据压缩/解压缩统计数据块相关性数据块复用
分类号: TN47
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 30次
引　用: 1次
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内容摘要

在当代集成电路生产过程中,对集成电路的测试变得至关重要。随着集成电路的集成度增高,电路的规模会相应增大,完成的功能也会增强,从而对电路的测试也变得越来越复杂,测试所需的费用占总体成本的比例也不断增加。片上系统(SoC)采用知识产权核复用技术,这虽然缩短了芯片开发周期、提高芯片的生产效率,但同时也带来了诸多问题。例如,随着SoC集成度的提高,需要对其测试的测试数据量随之激增,这给自动测试设备的存储器容量和带宽都带来了巨大的挑战。目前测试数据压缩技术是解决上述问题的有效方法之一。本文对多种有效的测试数据压缩方法进行重点分析,并在此基础上提出了两种新的基于部分复用的测试数据压缩方法,其中主要内容有:(1)本文首先介绍了SoC背景知识和SoC测试的基本原理,然后分析了SoC测试所面临的挑战,并重点对一些测试数据压缩方法进行分析和总结。(2)本文提出一种基于部分数据块复用的SoC测试数据压缩方法。在对数据块的相关性、部分复用性以及电路测试集的实际情况进行分析之后,确定合理的数据块长度范围,并对无关位进行合理的赋值,使数据块之间的相关性和部分复用性都较好。然后以测试集中的每条测试向量为单位,并为其寻找最优参考块,再利用数据块相关性统计和数据块部分复用的方法进行压缩,取得了较好的压缩率。(3)本文提出一种基于局部复用的选择Huffman编码方法。将测试集按固定长度划分成数据块后,通过对测试集中无关位进行合理的赋值提高数据块之间的相关性和局部复用性,并且提高高频数据块出现频率,达到提高压缩率的目的。同时,对于低频率数据块根据复用原则将其分为可部分复用块与不可部分复用块两个部分,分别统计这两种类型数据块出现频率之和,从而降低了低频数据块的数目,然后将高频块、可部分复用块、不可部分复用块参加Huffman编码,从而提高压缩率。本文针对ISCAS89的标准电路做了相关实验,实验结果表明,本文提出的两种编码方法均能对测试数据集进行有效地压缩,且具有普遍适用性。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-8
致谢  8-13
第一章绪论  13-20
  1.1 SoC 的测试  13-17
    1.1.1 SoC 相关背景知识  13-14
    1.1.2 SoC 测试相关知识  14-16
    1.1.3 SoC 测试面临的挑战  16-17
  1.2 研究目的和意义  17
  1.3 国内外研究现状  17-18
  1.4 本文创新点和结构安排  18-20
第二章 SoC 测试数据压缩方法  20-31
  2.1 内建自测试BIST（Built-In-Self-Test）  20-21
  2.2 外建自测试BOST（Built-Off -Self-Test）  21
  2.3 测试数据压缩方法  21-30
    2.3.1 基于编码的压缩方法  22-26
      2.3.1.1 基于游程编码  22-24
      2.3.1.2 基于统计编码  24-26
    2.3.2 基于扫描链的压缩方法  26-30
  2.4 本章小结  30-31
第三章基于部分数据块复用的SoC 测试数据压缩方法  31-41
  3.1 基于部分数据块复用的编码方案  32-36
    3.1.1 编码思想  32-34
    3.1.2 算法描述  34-35
    3.1.3 编码实例  35-36
  3.2 解压结构与原理  36-38
  3.3 实验结果  38-40
  3.4 本章小结  40-41
第四章基于局部复用的选择Huffman 编码方法  41-50
  4.1 三种Huffman 编码  41-43
  4.2 基于局部复用的选择Huffman 编码方案  43-46
    4.2.1 编码思想  43-44
    4.2.2 无关位赋值规则  44-45
    4.2.3 编码实例  45-46
  4.3 解压结构  46-47
  4.4 实验结果  47-49
  4.5 本章小结  49-50
第五章总结与展望  50-53
  5.1 课题研究总结  50-51
  5.2 工作展望  51-53
参考文献  53-57
硕士期间发表论文和参与的科研工作  57-58
  在攻读硕士期间发表的论文  57
  在攻读硕士期间参与的科研工作  57-58

基于部分复用和统计的SoC测试数据压缩方法研究

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