本發(fā)明屬于集成電路芯片測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種壓縮編碼方法，用于對(duì)集成電路芯片測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮。

背景技術(shù)：

測(cè)試成本的迅速增長是目前集成電路設(shè)計(jì)制造中的一個(gè)主要問題。一方面，隨著特征尺寸的減小，集成電路中所包含的IP核與集成的邏輯門數(shù)量增多，使得所需測(cè)試數(shù)據(jù)規(guī)模增大；而另一方面，自動(dòng)測(cè)試儀(ATE)的工作頻率、I/O通道數(shù)目、傳輸帶寬、存儲(chǔ)能力卻增長有限。兩者之間的矛盾是導(dǎo)致測(cè)試時(shí)間增加，測(cè)試成本上升的主要原因。

對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮是一種能有效解決該矛盾的方法。目前測(cè)試數(shù)據(jù)壓縮方法主要分為三類：基于線性解壓結(jié)構(gòu)的壓縮方法、基于廣播掃描的壓縮方法和基于編碼的壓縮方法。

其中編碼壓縮方法主要針對(duì)給定測(cè)試集，將測(cè)試集中的測(cè)試數(shù)據(jù)分割成多個(gè)符號(hào)(字符串)，再將每個(gè)符號(hào)用一個(gè)新碼字替代，形成壓縮后的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在ATE中。編碼壓縮方法主要分為兩類，其中一類是基于游程的編碼方法，它的基本原理是對(duì)原始測(cè)試數(shù)據(jù)中連續(xù)的0或1的長度(稱作游程)進(jìn)行編碼；另一類是基于數(shù)據(jù)塊的編碼方法，它是將原始數(shù)據(jù)劃分為定長或變長的數(shù)據(jù)塊，根據(jù)不同數(shù)據(jù)塊的出現(xiàn)頻率進(jìn)行編碼，對(duì)高頻率的數(shù)據(jù)塊賦予較短的碼字。

目前基于游程的編碼壓縮方法，大都是根據(jù)整個(gè)測(cè)試集的游程分布情況提出的，沒有考慮到在測(cè)試集的不同測(cè)試向量之間，游程分布存在著巨大差異。

最初的基于游程的編碼方法是FDR編碼，是為了解決原始的定長游程編碼在短游程時(shí)的劣勢(shì)而提出的。FDR編碼是在每個(gè)碼字前增加了一位指示位，用于區(qū)別該碼字是對(duì)0游程的編碼還是對(duì)1游程的編碼，相比于針對(duì)0游程的FDR編碼擴(kuò)大了范圍。

EFDR編碼是一種重要的基于游程的編碼壓縮方法。EFDR編碼被稱之為FDR編碼的擴(kuò)展碼，在FDR編碼的基礎(chǔ)上增加了一位標(biāo)識(shí)位，0表示對(duì)0游程編碼，1表示對(duì)1游程編碼。由于可同時(shí)對(duì)兩種游程編碼，因此經(jīng)過對(duì)無關(guān)位X的適當(dāng)填充，EFDR編碼的游程總數(shù)會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于僅基于0游程的FDR編碼，其壓縮率也比FDR編碼有較大提高。

然而，EFDR的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在長游程較多的碼流中，一旦游程長度的分布不同，壓縮的效果會(huì)大大下降。比如EFDR編碼施加在變化頻繁的碼流上，由于短游程特別多，編碼后的碼字甚至可能比原始的數(shù)據(jù)還要多，無法起到編碼的效果。

針對(duì)這一缺陷，AEFDR(Adaptive EFDR)編碼得以提出。AEFDR編碼在EFDR的基礎(chǔ)上增加了參數(shù)N，表示碼字前綴和后綴的長度差。這樣，根據(jù)輸入碼流的游程分布，通過選擇合適的N值就可以在不同的輸入碼流壓縮中取得較為理想的效果。AEFDR(Adaptive EFDR)編碼較原EFDR編碼的平均壓縮率有了一定提高。

隨著集成電路制造工藝的日益改進(jìn)，仍需進(jìn)一步提高對(duì)芯片測(cè)試數(shù)據(jù)的壓縮率和壓縮速度。本發(fā)明正是在AEFDR(Adaptive EFDR)編碼的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升了對(duì)芯片測(cè)試數(shù)據(jù)的壓縮率和壓縮速度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的正是針對(duì)EFDR編碼在游程分布不同時(shí)難以取得很好的壓縮效果的缺點(diǎn)，采用了固定前后綴長度差N值的方法，選取一定數(shù)量的游程并統(tǒng)計(jì)出現(xiàn)頻率，壓縮效果迅速大幅提升。

本發(fā)明提供了一種壓縮編碼方法，編碼采用由標(biāo)識(shí)位加前綴再加后綴組成，其中

標(biāo)識(shí)位是在每個(gè)碼字前增加一位指示位0和1，用于區(qū)別該碼字是對(duì)0游程的編碼還是對(duì)1游程的編碼；

前綴與EFDR編碼中前綴相同；

后綴長度與前綴長度相差一個(gè)N值；

基于游程編制碼表；

統(tǒng)計(jì)過去S個(gè)游程中出現(xiàn)頻率最高的游程數(shù)量Y，并按出現(xiàn)頻率由高到低的順序依次與上述碼表中第1至Y-1的游程互換，S和Y為自然數(shù)。

作為優(yōu)選，N值為0或1。

本發(fā)明是基于原EFDR編碼提出的自適應(yīng)算法，通過固定該自適應(yīng)算法的碼字前后綴差值參數(shù)N，根據(jù)輸入比特流的特性，賦予出現(xiàn)頻率最高的游程最短的碼字，自行調(diào)整來實(shí)現(xiàn)壓縮率的提升和自適應(yīng)性的增強(qiáng)。

采用本發(fā)明進(jìn)一步提升集成電路芯片測(cè)試數(shù)據(jù)壓縮率，經(jīng)測(cè)試壓縮比至少可達(dá)10％以上。同時(shí)由于采用了選擇Y參數(shù)的編碼方法，進(jìn)一步提升了測(cè)試數(shù)據(jù)的壓縮率和壓縮速度。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的實(shí)施例中5-50隨機(jī)游程的頻率分布圖；

圖2是AEFDR原碼表轉(zhuǎn)換為本發(fā)明的新碼表；

圖3是本發(fā)明與AEFDR編碼的1-30隨機(jī)游程的壓縮率比較圖。

圖表中：Run-length為游程；Coding為編碼；Compression Ratio為壓縮率。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述：

本發(fā)明的壓縮編碼方法同樣是針對(duì)EFDR編碼的缺點(diǎn)，即在游程分布不同時(shí)難以取得都很好的壓縮效果，保留了EFDR編碼同時(shí)對(duì)0和1游程編碼的特點(diǎn)，同時(shí)也借鑒了AEFDR可以將其編碼方式應(yīng)用于游程分布未知或者隨時(shí)間變化的碼流的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步改善測(cè)試數(shù)據(jù)壓縮率。

因此，本發(fā)明的編碼具有原EFDR編碼的基本特征，也是采用由標(biāo)識(shí)位加前綴再加后綴組成。其中，標(biāo)識(shí)位是在每個(gè)碼字前增加一位指示位0和1，用于區(qū)別該碼字是對(duì)0游程的編碼還是對(duì)1游程的編碼。前綴與EFDR編碼中前綴相同，對(duì)于不同組別A_k(k＝1，2，3)，前綴編碼由k減1(k-1)個(gè)1和一個(gè)0構(gòu)成。

本發(fā)明中后綴長度與前綴長度相差一個(gè)固定的N值。編碼表中，起始的游程長度為1位，對(duì)應(yīng)的起始編碼長度為(3+N)位，同一組別的游程編碼長度不變，跨組別的相鄰游程編碼長度增量為2；每一個(gè)組別A_k中，包含的游程長度個(gè)數(shù)為2^k+N個(gè)。

在上述條件下，基于游程編制碼表。

統(tǒng)計(jì)過去S個(gè)游程中出現(xiàn)頻率最高的游程數(shù)量Y，并按出現(xiàn)頻率由高到低的順序依次與上述碼表中第1至Y-1的游程互換，S和Y為自然數(shù)。

這里利用了從1開始的極短游程出現(xiàn)頻率一般不高的特點(diǎn)，賦予出現(xiàn)頻率最高的游程最短的碼字，很大提升了壓縮率。由于希望出現(xiàn)頻率最高的游程對(duì)應(yīng)的碼字盡量短，即希望原碼表中游程為1的碼字盡可能短，所以選取較小的N值。N一般取0或1時(shí)效果較好。Y值較大時(shí)壓縮率一定會(huì)大幅提升，但是時(shí)間消耗也較大，所以需要在測(cè)試實(shí)驗(yàn)時(shí)做出平衡。

實(shí)施例

為了更好地理解本發(fā)明，現(xiàn)結(jié)合具體測(cè)試實(shí)驗(yàn)對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)闡述。

實(shí)驗(yàn)選取由游程從1隨機(jī)到30的碼流作為測(cè)試基準(zhǔn)(benchmark)，分別應(yīng)用AEFDR編碼和本發(fā)明Y參數(shù)的EFDR編碼(選定N＝0)。

具體選取Y值時(shí)，設(shè)定游程隨機(jī)變化為5到50，在S＝500的游程序列中統(tǒng)計(jì)每種游程的出現(xiàn)次數(shù)，可得游程分布，如附圖1所示。

根據(jù)附圖1，按游程出現(xiàn)次數(shù)(頻率)進(jìn)行排序后即可得到出現(xiàn)次數(shù)最多的游程為15，次多為47、36，以此類推。為簡便說明原理，在本例中取Y＝3，依次將15、47、36游程與原碼表(N＝0)中前3個(gè)游程互換，具體內(nèi)容詳見附圖2。

圖3示出了本發(fā)明與AEFDR編碼的1-30隨機(jī)游程的壓縮率比較圖。

從圖3所示壓縮比的比較可以看出，Y較小時(shí)，采用了本發(fā)明編碼方法的壓縮效果與AEFDR編碼方法的壓縮效果相近。但是從Y＝5開始，本發(fā)明編碼方法的壓縮效果提升得很快，幾乎呈線性關(guān)系。而當(dāng)Y超過30時(shí)，曲線持平是因?yàn)楸唤y(tǒng)計(jì)的S個(gè)游程中只有30種不同的游程，碼表不再變化，壓縮效果維持不變。

由上述測(cè)試可以看出，Y值小時(shí)，本發(fā)明的編碼壓縮效果與AEFDR編碼幾乎相同，隨著Y值得增大，本發(fā)明的編碼方法壓縮效果迅速提升，最好的壓縮比可達(dá)到10％。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。

本發(fā)明不限于以上對(duì)實(shí)施例的描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明揭示的內(nèi)容，在本發(fā)明基礎(chǔ)上不必經(jīng)過創(chuàng)造性勞動(dòng)所進(jìn)行的改進(jìn)和修改，都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。