CN110687433A - 一种结合pms技术约简集成电路测试模式集的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用Partial MaxSAT求解器约简集成电路测试模式集的方法，属于数字电路测试技术领域。本方法首先利用Tetra MAX自动测试模式生成工具生成测试模式集合；然后对测试模式集合中的每个测试模式得到其可以检测到的故障集，通过测试模式与可检测故障的对应关系矩阵生成PMS子句集合，将该集合作为输入，利用Partial Max SAT求解器得到一个极小测试模式集，从而缩减测试集规模。本发明降低了芯片在开发中的测试花销，实现了测试模式集的规模的静态压缩，提高了测试效率，能加快电子产品上市时间。
Description
技术领域
本发明涉及一种结合PMS技术约简集成电路测试模式集的方法，尤其涉及一种测试模式集静态压缩方法中能有效压缩测试模式集规模的方法，属于电路测试技术领域。
背景技术
电路测试在集成电路开发中有非常重要的作用，集成电路测试的复杂度随其复杂度提高指数级增加，芯片制造过程中，集成电路的测试成本占很大大部分。为了解决日益突出的测试成本问题，人们在设计阶段开始关注测试模式自动生成的问题，从而有效降低电路测试成本。
学术界，国内外许多研究人员都对ATPG算法进行了研究和改进.1966年Roth提出了第一个关于非冗余组合逻辑电路的ATPG-D算法，D算法基于多维敏化思路，通过故障激活、故障驱赶和一致性操作等步骤，对可测故障生成测试向量.D算法理论上解决了非冗余组合电路的测试问题，但不能对冗余电路和有重聚扇出电路进行测试向量生成.针对此问题，Geol提出了D算法的改进算法PODEM算法.PODEM算法的主旨是对激活的故障回溯其原始输入，搜索所有可能的原始输入值，只要选取一个满足要求的原始输入作为测试向量，循环搜索，直到完成所有故障回溯.PODEM算法减少了D算法中回溯与判决的测试，有效提高了计算效率，但仍存在回溯的问题.1983年，Fujiwara提出了PODEM的改进算法FAN算法，引入了唯一蕴涵、唯一敏化、多路回退和头线等概念，采用头线和扇出的回溯方式，有效降低了回溯次数和执行时间并在扇出点方面做了改进.此后，许多学者相继地提出了ATPG的改进算法：Schulz等人提出的SOCRATES算法将FAN算法的改进了一维敏化并提出了全局蕴涵，加速了ATPG过程；R.E Bryant提出了简化排序二元决策图ROBDD算法，该算法利用了布尔差分的思想，首先构造可表征布尔函数的二元决策图，然后运用递归对该BDD进行化简，求得测试向量；Larrabee和Stephan等人提出的基于SAT的ATPG算法成，将电路测试转化为SAT问题，将其表示为CNF范式，并通过SAT求解器对凡是进行求解得到测试向量.
现有很多商用的ATPG工具被成功应用到工业设计中，Synopsy开发的TetraMAXATPG是业界功能最强、最易于使用的自动测试模式生成工具。对于不同的集成电路，TetraMAX在很短的时间内生成的测试模式集具有很高故障覆盖率，该工具产生的测试模式集也被在学术界许多其他研究领域广泛使用。
为了对自动测试模式生成工具产生的测试模式集进行进一步压缩，压缩测试模式集规模，提高电路测试效率，降低电路测试成本，发明提出了一种结合PMS技术的方法对测试模式集约简的方法。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种结合PMS技术约简集成电路测试模式集的方法，实现了对集成电路的测试模式集的压缩和测试效率的提高。
结合附图，说明如下：
结合PMS技术压缩集成电路测试模式集的方法，至少包括如下步骤：
步骤1：生成测试所需的电路文件以及对应的协议文件；
步骤2：利用自动测试模式生成工具生成故障列表和其对应的测试模式集合；
步骤3：根据测试模式集合生成相对应的模式故障矩阵；
步骤4：根据模式故障矩阵及PMS问题硬子句集特点，生成PMS硬子句集；
步骤5：根据模式故障矩阵得到测试向量集合，结合PMS问题软子句集特点，生成PMS
软子句集；
步骤6：将PMS子句集并作为PMS SAT求解器的输入，求解得到约简测试模式集；
步骤7：对约简后每个极小测试模式集的覆盖率进行验证，并输出所有极小测试模式集。
所述生成PMS硬子句集方法至少包括如下步骤：
步骤1)：根据模式故障矩阵获得覆盖每个故障对应的所有测试模式；
步骤2)：建立每个故障对应的所有测试模式和子句集中变量的映射关系；
步骤3)：根据PMS问题硬子句集特点，结合故障对应的测试模式和变量的映射关系生成硬子句集。
所述的生成PMS软子句集方法至少包括：
步骤1)：建立每个测试和子句集中变量的映射关系，生成其对应的子句集；
步骤2)：根据PMS问题软子句集特点，用测试模式集合生成软子句集。
所述的生成约简测试模式集的方法至少包括：
步骤1)：依据PMS问题子句集特点，结合上述生成的硬子句集和软子句集，生成PMS问题子句集；
步骤2)：将PMS子句集作为PMS SAT求解器的输入，求解器选用SATLike求解器；
步骤3)：在求解器求得的解中，变量为负值，代表着一个可以被约简的测试向量，从而约简测试向量集；
本发明的有益效果：本发明给出了一种结合PMS技术约简集成电路测试模式集的方法，有效压缩了测试模式集规模，降低了芯片开发成本，提高了测试效率，能有效加快芯片开发的速度。
附图说明
图1结合PMS技术约简集成电路测试模式集的方法的流程示意图；
图2测试集及故障与PMS子句和文字的映射示意图；
图3测试模式集约简与检验的流程示意图；
图4 c17电路模式故障矩阵；
图5 c17电路生成PMS子句集示意图；
具体实施方式
以下通过具体的实施例和附图对本发明做进一步详细的说明：
参见图1、图2和图3，结合PMS技术约简集成电路测试模式集的方法，其步骤至少包括：
步骤1：生成测试所需的电路文件以及对应的协议文件；
步骤2：利用自动测试模式生成工具生成故障列表和其对应的测试模式集合；
步骤3：根据测试模式集合生成相对应的模式故障矩阵；
步骤4：根据模式故障矩阵及PMS问题硬子句集特点，生成PMS硬子句集；
步骤5：根据模式故障矩阵得到测试向量集合，结合PMS问题软子句集特点，生成PMS
软子句集；
步骤6：将PMS子句集并作为PMS SAT求解器的输入，求解得到约简测试模式集；
步骤7：对约简后每个极小测试模式集的覆盖率进行验证，并输出所有极小测试模式集。
具体地，在本实例中的系统流程如图1，首先，利用电路综合工具对原始电路文件生成所需的电路文件以及对应的测试协议文件；然后利用ATPG生成工具生成故障列表和其对应的测试模式集合；随后，根据测试模式集合生成相对应的故障模式关系矩阵；从矩阵中提取出故障模式关系，生成Partial MaxSAT求解器可以处理的子句集；在本实例中的测试模式集压缩和检验过程如图3所示，PMS求解器求解后得到所有的极小测试模式集；最后，对测试模式集覆盖率进行验证，对约简后每个极小测试模式集的覆盖率进行验证，并输出所有极小测试模式集，方法结束。
所述生成PMS硬子句集方法至少包括如下步骤：
步骤1)：根据模式故障矩阵获得覆盖每个故障对应的所有测试模式；
步骤2)：建立每个故障对应的所有测试模式和子句集中变量的映射关系；
步骤3)：根据PMS问题硬子句集特点，结合故障对应的测试模式和变量的映射关系生成硬子句集。
根据表1所示的模式故障矩阵，得到每个故障对应的测试模式。如故障f3对应的测试模式为{t2，t5，t6}。在本实例中根据故障测试映射关系生成PMS子句集合的过程如图2所示，每个故障对应可以将其探测出的多个测试模式，如故障f1对应的测试模式为{t1，t3}，最后得到f1对应的PMS子句为1∨3，f3对应的测试模式为{t2，t5，t6}，最后得到f3对应的PMS子句为2∨5∨6。我们为每个硬子句设置子句权重为测试总数量+1，此为硬子句的生成过程。最终得到的PMS硬子句集为表2的2-14行所示
所述的生成PMS软子句集方法至少包括：
步骤4)：建立每个测试和子句集中变量的映射关系，生成其对应的子句集；
步骤5)：根据PMS问题软子句集特点，用测试模式集合生成软子句集。
根据表1所示的模式故障矩阵，由测试模式ti生成的软子句为-i。软子句仅由测试模式生成，如测试模式t1生成的不带权重软子句为-1，测试模式t2生成的不带权重的软子句为-2。我们设置所有的软子句权重为1。最终得到的软子句个数与测试模式个数一致。最终得到的PMS软子句集为表2的15-21行所示，表2所示的集合簇将作为SAT求解器的输入。
所述的生成约简测试模式集的方法至少包括：
步骤6)：依据PMS问题子句集特点，结合上述生成的硬子句集和软子句集，生成PMS问题子句集；
步骤7)：将PMS子句集作为PMS SAT求解器的输入，求解器选用SATLike求解器；
步骤8)：在求解器求得的解中，变量为负值，代表着一个可以被约简的测试向量，从而约简测试向量集；
将PMS硬子句集和软单元子句集综合得到约简测试模式集的PMS子句集合，该PMS子句集如表2所示，将这个子句集合作为SATLike求解器的输入，可以得到一组变量的赋值，若代表测试模式的变量的赋值为负，代表其是可以被约简的测试模式，通过此方法可发现所有故障的极小测试模式集，之后将得到的极小测试模式集读入工具，验证其有效性。最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (4)
1.结合PMS技术约简集成电路测试模式集的方法，其特征在于，至少包括如下步骤：
步骤1：生成测试所需的电路文件以及对应的协议文件；
步骤2：利用自动测试模式生成工具生成故障列表和其对应的测试模式集合；
步骤3：根据测试模式集合生成相对应的模式故障矩阵；
步骤4：根据模式故障矩阵及PMS问题硬子句集特点，生成PMS硬子句集；
步骤5：根据模式故障矩阵得到测试向量集合，结合PMS问题软子句集特点，生成PMS软子句集；
步骤6：将PMS子句集并作为PMS SAT求解器的输入，求解得到约简测试模式集；
步骤7：对约简后每个极小测试模式集的覆盖率进行验证，并输出所有极小测试模式集。
2.根据权利要求1所述的结合PMS技术约简集成电路测试集的方法，其特征在于步骤4所述的生成PMS硬子句集方法至少包括：
步骤1)：根据模式故障矩阵获得覆盖每个故障对应的所有测试模式；
步骤2)：建立每个故障对应的所有测试模式和子句集中变量的映射关系；
步骤3)：根据PMS问题硬子句集特点，结合故障对应的测试模式和变量的映射关系生成硬子句集。
3.根据权利要求1或2所述的结合PMS技术约简集成电路测试模式集的方法，其特征在于，步骤5所述的生成PMS软子句集方法至少包括：
步骤4)：建立每个测试和子句集中变量的映射关系，生成其对应的子句集；
步骤5)：根据PMS问题软子句集特点，用测试模式集合生成软子句集。
4.根据权利要求1或3所述的结合PMS技术约简集成电路测试模式集的方法，其特征在于步骤6所述的生成极小测试模式集方法至少包括：
步骤6)：依据PMS问题子句集特点，结合步骤3和5中生成的硬子句集和软子句集，生成PMS问题子句集；
步骤7)：将PMS子句集作为PMS SAT求解器的输入，调用SATLike求解器得到问题极小解；
步骤8)：依据子句集中变量和测试模型的对应关系，由问题极小解得到故障的极小测试模式集。
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