soc测试中数据压缩与降低功耗方法的研究

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1、国内图书分类号：TN407工学博士学位论文IUlIIIIIIlUlllY2280648SoC测试中数据压缩与降低功耗方法研究博士研究生：商进导师：张礼勇寸5，IIJ：了氏／rL另申请学位级别：工学博士学科、专业：测试计量技术及仪器所在单位：测控技术及通信工程学院答辩日期：2012年l2月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex：TN407DissertationfortheDoctorDegreeinEngineeringResearchonDataCompressionandLowPowerDissipationTechniquesinSoCT

2、estCandidate：Supervisor：ShangJinZhangLiyongAcademicDegreeAppliedfor：DoctorofEngineeringSpecialty：TestandMetrologyTechnologyandInstrumentDateofOralExamination：December，2012University：HarbinUniversityofScienceandTechnology哈尔滨理工大学博士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的博士学位论文((SoC测试中数据压缩与降低功耗方法研究》是本人在导师

3、指导下，在哈尔滨理工大学攻读博士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明的部分外不包含其他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：l囱盟日期：枷、乞年f佣伯哈尔滨理工大学博士学位论文使用授权书((SoC测试中数据压缩与降低功耗方法研究》系本人在哈尔滨理工大学攻读博士学位期间在导师指导下完成的博士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保

4、留并向有关部门提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密口，在年解密后适用授权书。不保密囤。(请在以上相应方框内打√)作者签名：l匀煎新签名：咖少努日期：矽11年f。月诏日日期：伽，?年忆月z孑日摘要SoC测试中数据压缩与降低功耗方法研究摘要随着系统集成度与加工技术的飞速发展，特别是系统芯片(System．on．a-chip，SoC)的出现，集成电路进入了一个新的发展时期。SoC技术采用IP(IntegratedCircuit)核复用的设计方法，将整个系

5、统映射到单个芯片上，既可以缩短开发周期，又可以减小产品体积，提高了系统整体性能，近年来得到了广泛的关注。与SoC芯片高集成度和复杂度同时出现的，是其测试数据量、测试功耗也随之增加。现有的自动测试设备ATE在存储容量、测试通道数等方面满足不了测试需求，这对SoC测试提出了严峻的挑战，因而有必要对SoC测试资源进行优化，从而减少测试数据，降低测试功耗。本文从代码的相关性、Huffman编码的特点、扫描链的特点等方面入手，针对上述所提关键问题展开研究。首先，针对测试数据中无关位较多，可以对无关位根据需要进行适当赋值的特点，考虑无关位填充后代码之间的相互关系，提出了两种基

6、于相容性和反向相容性的测试数据压缩方案，第一种方案针对具有相容性和连续位的数据块进行编码，后一种方案则针对具有相容性和反向相容性的数据块进行编码，实验证明，二者均能很好的提高测试数据压缩率；其次，针对Huffman编码的特点，提出了一种基于互补对称性的Huffman编码方案，该方案属于统计码编码方案的一种，不同于传统的基于Huffman编码的方案只对具有相容性的数据块进行编码，该方案能同时对具有相容性和反向相容性的数据块进行编码，实验证明，该方案优于同类基于Huffman编码的编码方案；再次，在分析测试功耗产生原因的基础上，提出了两种低功耗测试方案。基于测试向量重

7、排序的方案将测试功耗问题等效成旅行商(TSP)问题，考虑到蚁群算法容易陷入到局部最优，将遗传算法融入到蚁群算法中，以找到最优的向量顺序，进而降低测试功耗；基于扫描链修改的方法利用对扫描链修改不影响电路逻辑功能的特点，对扫描链的结构进行修改，从而减少数据传递间的跳变次数，降低测试功耗；哈尔滨理工大学工学博士学位论文最后，提出了一种基于扫描链调整的测试数据压缩和测试功耗协同优化方案。在该方案中，首先划分扫描单元相容组，以找到具有相容性的扫描单元，对划分后的扫描单元组进行重排序、无关位填充、测试向量重排序和扫描切片差分，并将修改后的测试数据重新编码，从而达到降低测试功耗

8、，提高压缩