基于优化atpg的可测试性设计与实现

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1、Ｉ４击种故＊葦ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＣＩＥＮＣ巨ＡＭＯＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡ．专业学位硕±学位论文ｇＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳＦＯＲＰＲＯＦＥＳＳＩＯＮＡＬＤＥＧＲＥＥ藥论支题目基于优化ＡＴＰＧ的可测试性设计与实现专业学位类别工程硕壬Ｐ学号２０１２５１０１０１４０作者姓名何臟；指导教师李广军教授０独剑性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方夕ｈ论文

2、中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。文。店２作者签名：日期：年月日＿＾论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可Ｗ将学位论文的全．部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵

3、守此规定）作者签名：？导师签名：《ｆ＾采１日期：年／／月２日＾分类号密级注1UDC学位论文基于优化ATPG的可测试性设计与实现（题名和副题名）何曦（作者姓名）指导教师李广军教授电子科技大学成都王大春高工四川赛狄信息技术有限公司成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称电子与通信工程提交论文日期2016年1月8日论文答辩日期2015年11月28日学位授予单位和日期电子科技大学2015年12月26日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。TestabilityDesignandImplementati

4、onBasedonOptimizedAtpg(AutomaticTestPatternGeneration)AlgorithmAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:HeXiSupervisor:ProfessorLiGuangJunSchool:SchoolofCommunication&InformationEngineering摘要摘要自动测试模式产生(AutomaticTestPatternGe

5、neration:ATPG)技术在针对芯片制造缺陷的生产测试中得到广泛应用。ATPG作为测试向量的生成工具，它能根据输入的故障模型，生成简洁、高覆盖率的测试向量(TestVectors)。但是传统的基于结构化搜索的ATPG算法，如果要提高测试故障覆盖率，需要对电路进行大量的试探性的反复回溯搜索，这样就要耗费大量冗余时间，使得测试成本非常昂贵。而本文提出基于代数公式的二叉判决图和布尔可满足性SAT这两种算法能有效压缩测试时间，它通过将门级电路模块转化为数学逻辑，用求解命题逻辑的代数问题，来达到快速遍历的目的，这样既能解决冗余回溯搜索的时间过长问题，又能提高覆盖率。但对于单

6、纯基于布尔可满足性SAT的算法，由于是以整个变量空间的回溯搜索为基本框架，所以搜索空间很大，时间复杂度较高，会导致算法超时。因为搜索空间越大，就需要越多的回溯搜索时间，特别是对于未知的故障时间将更长。而那些只基于二叉判决图BDD的算法又在构造二叉判决图BDD时可能导致内存溢出等棘手问题，为改善上述缺陷，本文又提出一种不同于遍历式搜索的启发式策略，用增量的方法尽早识别出不可测故障，节省不必要的搜索判定时间。这种二叉判决图BDD与可满足性SAT相混合的一种代数方法，采用布尔差分方程的思想，有效发挥BDD和SAT的各自在时间和空间上的优势，在结点数上做阀值判断，做启发式策略进

7、行算法的互相切换、替代运行。同时避免了在设计BDD时会出现的内存溢出问题和SAT算法超时问题。本研究采用BDD算法的工具开发包CUDD和SAT操作的工具包Zchaff，编写了C++语言代码在基准电路上实现了上述混合算法的仿真验证和应用分析，通过和其他算法的数据对比，发现这种使用智能启发式策略的混合算法比传统的搜索算法或者单一的SAT算法在测试运行时间、回溯次数、故障传递路径、内存占有率上性能都有大幅提升，还能提高ATPG工具生成向量的效率。通过该算法在TetraMAX工具平台上的实践验证，证明该智能式策略能预先识别冗余故障、不可测故障，又