4. 测试向量基础：向量格式（STIL/WGL）、向量周期、时序定义、向量压缩技术

测试向量（Test Vector）是ATE测试程序的核心数据载体，它定义了DUT在每个测试周期内输入/输出引脚的逻辑状态及时序关系。本章系统讲解向量的标准格式、周期模型、时序定义方法以及工业级向量压缩技术，帮助开发者高效构建与优化测试向量集。

4.1 向量格式：STIL与WGL

工业界主流向量格式包括STIL（Standard Test Interface Language）和WGL（Waveform Generation Language）。两者均用于描述测试模式与波形时序，但在语法结构、可扩展性及工具链支持上存在差异。

4.1.1 STIL向量结构示例

STIL 1.0 {
  Signals {
    CLK In;  DATA InOut;  Q Out;
  }
  SignalGroups {
    bus = 'DATA[7:0]';
  }
  Timing {
    WaveformTable wft_main {
      Period '100ns';
      Waveforms {
        CLK  { 0 { '0ns' D/U; } 1 { '50ns' D/U; } }
        DATA { 0 { '0ns' Z; } 1 { '0ns' D/U; } }
        Q    { 0 { '0ns' Z; } 1 { '0ns' D/U; } }
      }
    }
  }
  PatternBurst burst1 {
    PatList { pat_scan; pat_func; }
  }
  Pattern pat_scan {
    W = wft_main;
    V { '0' '1' 'L'; }
    V { '1' '0' 'H'; }
  }
}

4.1.2 WGL向量结构示例

WGL
TIMING t_main {
  WAVEFORM CLK {
    0: D(0ns);
    1: D(50ns);
  }
  WAVEFORM DATA {
    0: Z(0ns);
    1: D(0ns);
  }
  WAVEFORM Q {
    0: Z(0ns);
    1: D(0ns);
  }
}
PATTERN scan_chain {
  VECTORS {
    CLK DATA Q
    0   1    L
    1   0    H
  }
}

4.2 向量周期与时序定义

向量周期（Vector Period）定义了ATE施加一组测试向量的时间窗口，时序定义则描述每个引脚在该周期内的具体波形行为。两者共同决定了测试的时序精度与吞吐率。

4.2.1 向量周期模型

4.2.2 时序定义关键参数

• 周期（Period）： 单个向量的时间长度，通常由DUT工作频率决定。例如100 MHz对应10 ns周期。
• 事件时间（Event Time）： 引脚状态切换的时刻，相对于周期起始点。
• 波形格式（Waveform Format）： 定义引脚在周期内的行为模式，如NRZ（非归零）、RZ（归零）、SBC（环绕）等。
• 时序窗口（Timing Window）： 输出数据有效的时间区间，用于ATE采样判决。

4.3 向量压缩技术

向量压缩旨在减少测试数据量，降低ATE存储需求与测试时间。工业级压缩技术分为无损压缩与有损压缩两大类，前者保持测试覆盖率不变，后者通过模式缩减牺牲部分覆盖率换取更高压缩比。

4.3.1 常用压缩方法对比

4.3.2 重复向量压缩原理

4.3.3 X填充压缩策略

测试向量中常存在大量无关位（X位），通过智能填充可提升压缩效率。常见策略包括：

• 相邻填充（Adjacent Fill）： 将X位填充为相邻向量的相同位值，增加游程长度。
• 0/1偏好填充（Preferred Fill）： 根据统计分布，将X位填充为出现频率更高的逻辑值。
• 自适应填充（Adaptive Fill）： 结合ATE硬件特性，动态选择填充策略以最大化压缩比。

4.4 向量压缩与ATE平台适配

不同ATE平台对向量压缩的支持程度不同。下表列出主流平台的压缩特性：

4.5 本章小结

测试向量是ATE测试程序的数据核心，其格式、周期、时序定义与压缩技术直接影响测试效率与成本。开发者应掌握STIL与WGL的语法差异，理解向量周期与时序的映射关系，并熟练运用重复压缩、游程编码、X填充等工业级压缩技术。在跨平台移植时，需重点关注时序精度与压缩格式的兼容性，确保测试覆盖率与数据完整性。