一種基于變長(zhǎng)-變長(zhǎng)的動(dòng)態(tài)字典編碼壓縮方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于變長(zhǎng)-變長(zhǎng)的動(dòng)態(tài)字典編碼壓縮方法，利用最簡(jiǎn)分?jǐn)?shù)展開(kāi)后的二進(jìn)制形式實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)的壓縮，編碼時(shí)只需存儲(chǔ)分子、分母和相容長(zhǎng)度，解碼時(shí)無(wú)需存儲(chǔ)字典，通過(guò)計(jì)算得出原始測(cè)試數(shù)據(jù)。本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：壓縮前無(wú)需對(duì)測(cè)試集進(jìn)行預(yù)處理，解壓時(shí)無(wú)需存儲(chǔ)字典，壓縮和解壓過(guò)程簡(jiǎn)單，壓縮效果較好。
【專利說(shuō)明】-種基于變長(zhǎng)-變長(zhǎng)的動(dòng)態(tài)字典編碼壓縮方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及編碼技術(shù)，尤其設(shè)及的是一種基于變長(zhǎng)-變長(zhǎng)的動(dòng)態(tài)字典編碼壓縮方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 根據(jù)摩爾定律，集成在一塊半導(dǎo)體巧片上的晶體管數(shù)量約每18至24個(gè)月翻一番。 SoC的集成度越來(lái)越高，使得巧片體積越來(lái)越小，制造成本不斷降低，系統(tǒng)的性能大大提高。 但是，另一方面卻給巧片的測(cè)試帶來(lái)很多的問(wèn)題。主要有W下幾個(gè)方面：
[0003] 1)巧片中晶體管的數(shù)目成指數(shù)倍增長(zhǎng)，1C的集成度越來(lái)越高，使得測(cè)試復(fù)雜度 越來(lái)越高；2)電路中的連線和晶體管數(shù)目巨大，且制作工藝十分復(fù)雜，使得電路中可能產(chǎn) 生的故障數(shù)目大且種類繁多，再加上電路外部端口數(shù)有限，因而使得測(cè)試生成越來(lái)越困 難；3)電路中最長(zhǎng)的掃描鏈的長(zhǎng)度和大量的測(cè)試數(shù)據(jù)將會(huì)導(dǎo)致測(cè)試應(yīng)用時(shí)間長(zhǎng)；4)測(cè)試 功耗增加會(huì)引起很多問(wèn)題，比如1C的可靠性降低，產(chǎn)品的成本增加，性能驗(yàn)證更加困難，移 動(dòng)設(shè)備的便攜性降低，嚴(yán)重時(shí)甚至可能燒毀巧片；5)測(cè)試數(shù)據(jù)量非常巨大，自動(dòng)測(cè)試設(shè)備 (Automatic Test Equipment,AT巧測(cè)試儀的時(shí)鐘頻、引腳、存儲(chǔ)容量都有限，使得ATE測(cè)試 費(fèi)用昂貴；6)當(dāng)IP核嵌入到電路中后，受巧片封裝引腳數(shù)的限制，電路中巧核的輸入輸出 端口通常不能直接和電路引腳相連，使得測(cè)試訪問(wèn)越來(lái)越困難。
[0004] 測(cè)試數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)能有效地減少測(cè)試數(shù)據(jù)量，一方面可W降低測(cè)試功耗，另一方 面可W減少測(cè)試引腳數(shù)目，縮短測(cè)試應(yīng)用時(shí)間，節(jié)約ATE測(cè)試成本。它將預(yù)先計(jì)算的測(cè)試數(shù) 據(jù)，經(jīng)過(guò)壓縮后存儲(chǔ)在ATE中，然后移入巧片，利用片上解壓器進(jìn)行解壓，還原成原始測(cè)試 數(shù)據(jù)。目前，測(cè)試數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)主要分為兩大類；內(nèi)建自測(cè)試炬uilt-In Self-Test, BIST) 和外建自測(cè)試炬uilt-Out Self-Test, BOST)。
[0005] 內(nèi)建自測(cè)試，在電路內(nèi)部建立測(cè)試生成、施加、分析和測(cè)試控制結(jié)構(gòu)，使得電路能 夠測(cè)試自身。內(nèi)建自測(cè)試電路一般包括；測(cè)試生成電路（激勵(lì)）、數(shù)據(jù)壓縮電路、比較分析 電路、理想結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)電路（ROM)和測(cè)試控制電路。內(nèi)建自測(cè)試克服了傳統(tǒng)測(cè)試方法的缺點(diǎn)， 如：測(cè)試生成過(guò)程長(zhǎng)、測(cè)試施加時(shí)間長(zhǎng)、測(cè)試成本高、測(cè)試復(fù)雜度高，廣泛用于集成電路可測(cè) 試性設(shè)計(jì)中。雖然BIST硬件開(kāi)銷低，但是偽隨機(jī)測(cè)試序列的生成需要耗費(fèi)大量的測(cè)試時(shí) 間；另外實(shí)現(xiàn)BIST需要CUT自身支持BIST技術(shù)，但目前很多CUT并不支持BIST,對(duì)該些巧 片采用BIST會(huì)導(dǎo)致測(cè)試成本高而且測(cè)試復(fù)雜。
[0006] 外建自測(cè)試，將測(cè)試向量移到離線的ATE上，通過(guò)數(shù)據(jù)壓縮來(lái)減少存儲(chǔ)體積和測(cè) 試時(shí)間，再利用巧片上的解壓器對(duì)壓縮后的數(shù)據(jù)進(jìn)行還原。主要分為測(cè)試集緊縮（Test Set Compaction, TSC)和測(cè)試數(shù)據(jù)壓縮（Test Data Compression, TDC)兩類。
[0007] 測(cè)試集緊縮，利用測(cè)試立方中含有大量無(wú)關(guān)位的特點(diǎn)對(duì)測(cè)試立方進(jìn)行緊縮。優(yōu)點(diǎn) 在于不需增加額外的硬件開(kāi)銷，缺點(diǎn)在于其非模型故障的覆蓋率受到影響。
[000引測(cè)試數(shù)據(jù)壓縮，將無(wú)損壓縮的測(cè)試數(shù)據(jù)存入ATE，再利用巧片上的解壓結(jié)構(gòu)還原成 原始數(shù)據(jù)。常見(jiàn)的編碼方案有統(tǒng)計(jì)碼、化ffman編碼、9C編碼、Golomb碼、抑R碼、交替連續(xù) 長(zhǎng)度碼、Vari油le_Tail碼、變游程碼、PTIDR碼、混合定變長(zhǎng)碼等。
[0009] 編碼壓縮技術(shù)采用的是無(wú)損壓縮，不影響故障覆蓋率；解壓結(jié)構(gòu)獨(dú)立于被測(cè)電路， 可W有效地保護(hù)IP核的知識(shí)產(chǎn)權(quán)；特別適用于不支持BIST的CUT,應(yīng)用性更廣泛。
[0010] 編碼壓縮技術(shù)將測(cè)試集劃分成具有特定規(guī)律的序列，采用某種方式編碼產(chǎn)生新的 代碼字進(jìn)行替代。根據(jù)原始序列和用來(lái)替代的代碼字的長(zhǎng)度規(guī)律，編碼方法可W分為四類： 第一類是定長(zhǎng)-定長(zhǎng)的編碼方法，常見(jiàn)的有字典編碼；第二類是定長(zhǎng)-變長(zhǎng)的編碼方法，常 見(jiàn)的有化ffman編碼、9C編碼；第S類是變長(zhǎng)-定長(zhǎng)的編碼方法，常見(jiàn)的有游程編碼；第四 類是變長(zhǎng)-變長(zhǎng)的編碼方法，常見(jiàn)的有Golomb碼、抑R碼、E抑R碼、交替連續(xù)編碼等。其中， 壓縮方法最簡(jiǎn)單的是第一類，但是壓縮效率最低；壓縮效率較高的是第四類，但硬件開(kāi)銷比 較大。第二類和第=類在壓縮方法、壓縮效率和硬件開(kāi)銷等方面處于第一類和第四類之間。
[0011] 基于字典的編碼方法就是用測(cè)試數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)塊建立字典，W某種方式記錄其索 弓I，編碼時(shí)使用索引來(lái)代替對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)塊，解碼時(shí)使用索引在字典中查找對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)塊。然 而，該編碼方法中字典的生成依賴于測(cè)試數(shù)據(jù)，預(yù)處理過(guò)程復(fù)雜；且解碼時(shí)需要耗費(fèi)額外的 存儲(chǔ)空間來(lái)存放字典。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種基于變長(zhǎng)-變長(zhǎng)的動(dòng)態(tài)字典 編碼壓縮方法，將測(cè)試集的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換為最簡(jiǎn)分?jǐn)?shù)的存儲(chǔ)。
[0013] 本發(fā)明是通過(guò)W下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的；一種基于變長(zhǎng)-變長(zhǎng)的動(dòng)態(tài)字典編碼壓縮方 法，包括如下步驟：
[0014] A、將測(cè)試集T中的測(cè)試向量級(jí)聯(lián)，一個(gè)向量的尾部接另一個(gè)向量的首部，并標(biāo)記 為S，
[00巧]B、建立分?jǐn)?shù)字典
[0016] 炬 1)取 a = l，b = 2,；
[0017] 炬2)若a, b互質(zhì)，計(jì)算^的值，去除小數(shù)點(diǎn)，W二進(jìn)制形式存儲(chǔ)其前k位，對(duì)應(yīng)的 b 索引值為a，b ;
[001引 炬如循環(huán)執(zhí)行步驟炬2)，直到a = m，b = n，其中，k，m，n為整數(shù)；
[0019] C、根據(jù)貪屯、算法進(jìn)行編碼
[0020] (Cl)將測(cè)試數(shù)據(jù)S從第一位開(kāi)始與分?jǐn)?shù)字典逐項(xiàng)按位比較，若前P位相容，計(jì)算局 部壓縮率LCR，其中
[0021]

【權(quán)利要求】
1. 一種基于變長(zhǎng)-變長(zhǎng)的動(dòng)態(tài)字典編碼壓縮方法，其特征在于，包括如下步驟： A、 將測(cè)試集T中的測(cè)試向量級(jí)聯(lián)，一個(gè)向量的尾部接另一個(gè)向量的首部，并標(biāo)記為S， B、 建立分?jǐn)?shù)字典 (B1)取a= 1，b= 2，； (B2)若a，b互質(zhì)，計(jì)算^的值，去除小數(shù)點(diǎn)，以二進(jìn)制形式存儲(chǔ)其前k位，對(duì)應(yīng)的索引 值為a，b; (B3)循環(huán)執(zhí)行步驟（B2)，直到a=m，b=n,其中，k，m，n為整數(shù)； C、 根據(jù)貪心算法進(jìn)行編碼 (Cl)將測(cè)試數(shù)據(jù)S從第一位開(kāi)始與分?jǐn)?shù)字典逐項(xiàng)按位比較，若前p位相容，計(jì)算局部壓 縮率LCR，其中
示編碼長(zhǎng)度； (C2)與字典的所有項(xiàng)比較完后，取局部壓縮率LCR值最大的一項(xiàng)，記錄其對(duì)應(yīng)索引值aO,bO,相容長(zhǎng)度pO,將aO,bO,pO按偶數(shù)位標(biāo)記編碼； (C3)將測(cè)試數(shù)據(jù)S除去前pO位，若不為空，重復(fù)步驟（C1)和（C2)，否則，編碼結(jié)束。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于變長(zhǎng)-變長(zhǎng)的動(dòng)態(tài)字典編碼壓縮方法，其特征在于： 建立分?jǐn)?shù)字典中，k，m，n為整數(shù)，其值根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整，通常取200項(xiàng)。
【文檔編號(hào)】H03M7/40GK104485968SQ201410640849
【公開(kāi)日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月13日
【發(fā)明者】吳海峰, 詹文法, 程一飛, 朱世娟, 吳瓊 申請(qǐng)人:安慶師范學(xué)院