无关位对变换拆分压缩方法影响的研究

发布时间：2020-08-10 19:06

【摘要】：近些年电子行业飞速发展,智能终端设备已成为生活中必不可少的一部分。为适应市场需求,集成电路制造工艺技术不断提高,芯片上集成的晶体管数量迅速增加造成集成电路的测试工作变得越来越复杂。芯片复杂度的不断提高会导致出现故障的可能性增加,从而使故障数目越来越多,针对故障检测的测试数据也随之增加。增大的测试数据规模不仅需要更多的存储空间,而且还会带来测试应用时间和测试功耗的增加。因此,如何有效降低存储的测试数据量成为集成电路测试领域研究的热点。为减少测试数据存储代价,缩短测试应用时间,可以对测试数据进行压缩。测试数据压缩旨在减少测试数据需要存储的二进制位数量。数据经过压缩后存储在测试仪上,芯片上的解压电路则负责将测试仪传来的数据解压后施加到被测电路中。本文对测试激励压缩方法进行研究,主要有以下两方面的工作:(1)通过使用残分量共享方法来研究无关位对变换拆分压缩方法压缩率的影响。共享方法利用原始测试集位流间存在的潜在相容性,在原测试集拆分成主分量集和残分量集时,使一个残分量被多个位流共同使用,从而减少残分量集规模。对单游程编码而言,减小测试集规模能减少编码码字长度,利于压缩。实验结果表明,使用共享方法后测试集中位流的残分量平均共享度为1.74,但平均压缩率仅为72.54%,较测试集使用“残分量中l最少”原则的变换分解减少2.87%,较使用相容预处理变换拆分方法压缩率减少 4.4%。(2)通过有选择地使用差分向量来研究无关位对变换拆分压缩方法压缩率的影响。该方法通过对测试向量有选择地进行差分处理,减少测试集中游程数。具体做法是对测试集中的无关位按照“跟随”策略填充,填充后对向量中的每个数据位进行差分处理得到差分向量,比较原测试向量和差分向量的游程数,保留游程数较少的向量,这些向量组成一个组合测试集,对组合测试集进行编码压缩。实验表明,对原测试集使用该方法后平均压缩率为59.78%,较测试集直接编码压缩的压缩率略有提高。综合研究结果表明,利用无关位优先考虑减少测试集规模对提高变换拆分压缩方法的压缩率没有正面作用。反之,优先考虑减少游程数比较好。
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN405
【图文】：

度除以编码后平均游程长度得到。当ａ＝ｌ时，原始数据平均长度等于编码后平均游程长逡逑度，表示没有压缩效果；当0＞１时，原始数据平均长度大于编码后平均游程长度，有一逡逑定的压缩效果，并且ａ值越大，表示压缩效果越好。从图２．５可以看出，当ｐ的取值从０逡逑到１过程中，压缩增益逐渐增加，取１时压缩增益达到最大值。也就是当测试数据中每逡逑一位取０时，ＦＤＲ编码的压缩效果达到最好。逡逑１０！逦！逦ｉ逦ｉ逦Ｉ逦ｉ逦Ｉ逦ｉ逦ｉ逦Ｉ逡逑Ｓ邋－逦ｆ－逡逑Ｌ逡逑－逦｜－逡逑５－逦ｊ￣逡逑ａ邋５邋－逦ｉ邋－逡逑４邋－逦／逦－逡逑３－逦丨—逡逑－邋逦逦？一一一一，逦＿逡逑逦—邋—邋邋逦—￣逡逑．ｉ逦Ｉ逦｜逦＿Ｊ逦｜逦！逦｜逦｜逦｜逦！逦逡逑＂0逦０１逦０２逦Ｄ３逦０．４逦０．５逦０．６逦０．７逦３．８逦０．９逦１逡逑Ｐ逡逑图２．５邋ＦＤＲ压缩增益逡逑ＦＤＲ编码是单游程编码，只对单独的０邋（或１）游程进行编码。当测试数据中０游逡逑程（或１游程）１较多，且１游程（或０游程）较少时，单游程编码压缩效果较好。逡逑ＥＦＤＲ编码对０游程的同时也能对１游程进行编码，是一种典型的双游程编码。对逡逑于跳变数较少、０游程与１游程均匀存在的测试集使用ＥＦＤＲ编码压缩效果较好。不逡逑过对于带后缀的游程，需要一位标识位来区分该游程种类（０或１游程）。表２．３给出逡逑了邋ＥＦＤＲ编码的前三组编码码字。由于ＥＦＤＲ编码可同时对两种游程编码

位置０的概率为（７３８３７－４０６４）邋／７３８３７＝０．９４；而本实验方法得到的残分量集中游程数为逡逑６２０７邋（表３．４中第７列），某一位置０的概率为（６５８１８－６２０７）邋／６５８１８＝０．９１。将两个概逡逑率值反映在第二章中ＦＤＲ编码压缩增益曲线上，如图３．５所示。紧缩位流方法中某一位逡逑为０的概率０．９４对应图中上面一条虚线，压缩增益值为２．６３。本方法中某一位为０的概逡逑率０．９４对应图中下面一条虚线，压缩增益值为２．０４。由图３．５得出紧缩位流中游程带来逡逑的压缩增益更大。比较表３．４中测试集规模大小，与紧缩位流方法相比，本方法测试集逡逑规模减少仅１０．８６％，编码后的平均游程游程长度减少不到一位。游程数增加了邋５２．７３％，逡逑平均游程长度的减少量不足已抵消确定位增加带来的压缩增益减少量，故共享残分量方逡逑法的压缩率低于文献［５７］中位流紧缩的压缩率。逡逑１０逦＇逦１逦ｊ逦＇逦逡逑｜逡逑）逡逑８逦■逦ｆ逡逑ｊ逡逑６逦－逦ｊ＇逡逑？逦ｉ逡逑ａ逦ｉ逡逑４－逦／－逡逑７＾逡逑—邋＿邋——邋—邋—邋—邋—邋—邋—…＿逡逑＾逦Ｉ邋Ｉ逡逑—邋邋邋邋逦逦逦逦逦邋＾￣￣＇ｌ＇：逦Ｉ邋ｊ逡逑ｑ邋逦ｌ逦｜逦ｊ逦ｊ逦Ｉ邋１逦逡逑０逦０．２逦０．４逦０．６逦０．８逦１逡逑Ｐ逡逑图３．５压缩增益比较逡逑表３．６给出不同情况下ＶＩＨＣ编码压缩的压缩率。表中第２列是对原测试集直接编逡逑码得到的压缩率，第３列是对测试集进行哈达玛变换时，采用残分量“１”最少原则拆分逡逑后得到残分量集

在游程编码中，编码后码字长度相同的两个游程在测试集中出现的概率相近＿，也逡逑就是码字长度相同的两个游程数目相当。但在实际电路的测试集中，不同游程长度的游逡逑程数分布差异很大。图４．１为Ｍｉｎｔｅｓｔ测试集中Ｓ５３７８电路的０游程分布情况，测试集中逡逑所有无关位Ｘ被填充成０。图中横轴为游程长度，纵轴为各游程长度对应的数目。图中逡逑可以看出整个游程主要表现为短游程，主要分布在长度０？２０，特别是游程长度小于５逡逑的游程在整个游程数中有着较大比重。Ｍｉｎｔｅｓｔ测试集中其他几个大电路中游程长度分逡逑布情况也是这种趋势。逡逑１８００逡逑１６００邋＼逡逑１４００逦＼逡逑＾邋１２００邋＼逡逑５邋１０００逦＼逡逑

本文编号：2788486