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淮北论坛招聘最新信息_苏州网站建设品牌_b站在线观看_贵阳百度快照优化排名

2024/12/22 20:50:44 来源:https://blog.csdn.net/minstbe/article/details/144520535  浏览:    关键词:淮北论坛招聘最新信息_苏州网站建设品牌_b站在线观看_贵阳百度快照优化排名
淮北论坛招聘最新信息_苏州网站建设品牌_b站在线观看_贵阳百度快照优化排名

一、概述

在上一篇文章中,我们一起学习了STDF格式的文件,知道了这是半导体测试数据的标准格式文件。也解释了为什么码农掌握了STDF文件之后,好比掌握了切入半导体行业的金钥匙。

从今天开始,我们一起来一步步地学习如何解构、熟悉、掌握、玩弄这个STDF。并最终尝试写一个完整的 STDF解析器,最后发布到网上成为一个公共库。

了解这个文件,首先需要了解STDF的标准。我们知道,了解标准是一件很繁琐的事情,所以我们现在要做的是一步步开始,从创建和读取最简单的stdf格式的文件作为起始点,逐步探索STDF的核心。

实际上PYTHON 已经有两种第三方库来读取STDF文件,但经过我的测试,并不是很理想,多数时候会在读取STDF的时候报错,或者漏掉一些关键信息。所以,我们今天徒手来盘弄这个stdf文件。

二、文件结构

一个基本的STDF文件,结构是这样的:

STDF File
├── Record (repeated for each record in the file)
│   ├── Header (6 bytes)
│   │   ├── REC_LEN (2 bytes) : Record Length (total length of the record including header)
│   │   ├── REC_TYP (1 byte)  : Record Type (identifies the kind of record)
│   │   └── REC_SUB (1 byte)  : Record Sub-Type (further specifies the record type)
│   └── Body (variable length, depending on REC_TYP and REC_SUB)
│       ├── Field (repeated for each field in the record)
│       │   ├── Field Name    : Descriptive name for the field
│       │   ├── Data Type     : Specifies the data type of the field
│       │   └── Value         : The actual data stored in the field
│       └── [Additional Fields as specified by the record type]
└── [More Records as needed]

 上面的内容可以看出,标准STDF包含了 头文件 和记录文件 两个主要内容。

其中

  • REC TYPE 是主记录的标识。
  • REC_SUB 是主记录下的子标识。

以下是STDF的全部记录类型

今天我们要创建一个最简单的带有头文件的STDF格式文件,就需要理解STDF(Standard Test Data Format)的基本结构。STDF是一种二进制格式,用于半导体测试设备之间交换测试数据。每个STDF记录由一个固定长度的头和可变长度的数据字段组成。

根据标准,我们知道每个STDF记录都包含一个头部,该头部至少包括三个字段:记录长度、记录类型(REC_TYP)、记录子类型(REC_SUB)。我们将创建一个最小的STDF文件,它将仅包含File Attributes Record (FAR) 和 Master Information Record (MIR),因为它们是每个STDF文件必需的。

 它的格式如下:

STDF File
├── FAR (File Attributes Record)
│   ├── Header (6 bytes)
│   │   ├── REC_LEN (2 bytes) : Length of FAR record including header
│   │   ├── REC_TYP (1 byte)  : 0 (for FAR)
│   │   └── REC_SUB (1 byte)  : 10 (for FAR)
│   └── Body (variable length)
│       ├── Version           : STDF version number (1 byte)
│       └── CPU_Type          : Type of CPU used to generate the file (1 byte)
├── MIR (Master Information Record)
│   ├── Header (6 bytes)
│   │   ├── REC_LEN (2 bytes) : Length of MIR record including header
│   │   ├── REC_TYP (1 byte)  : 1 (for MIR)
│   │   └── REC_SUB (1 byte)  : 10 (for MIR)
│   └── Body (variable length)
│       ├── Head Count        : Number of test heads (2 bytes)
│       ├── Site Count        : Number of test sites per head (2 bytes)
│       ├── Date/Time First Part Tested (4 bytes each)
│       ├── Date/Time Last Part Tested (4 bytes each)
│       ├── Test Operator     : ID of the operator who ran the tests (variable length string)
│       ├── Test Station ID   : ID of the station where tests were performed (variable length string)
│       ├── Lot ID            : Identifier for the lot being tested (variable length string)
│       ├── Wafer ID          : Identifier for the wafer being tested (variable length string)
│       └── Flat/Notch Indicator: Orientation of the wafer flat or notch (1 byte)
└── [Potentially more records, depending on the file content]

三、文件创建

以下是Python代码示例,它将创建一个简单的STDF文件,其中包含FAR和MIR记录:

import structdef create_stdf_file(filename):# FAR - File Attributes Recordfar_rec_typ = 0  # Record Type for FARfar_rec_sub = 10  # Record Subtype for FARfar_data = b'\x04\x00'  # Version and CPU type, example values# MIR - Master Information Recordmir_rec_typ = 1  # Record Type for MIRmir_rec_sub = 10  # Record Subtype for MIRmir_data = (b'\x02\x00' +  # Head count, site countb'\xFF\xFF' +  # Date of first part tested (not used)b'\xFF\xFF\xFF\xFF' +  # Time of first part tested (not used)b'\xFF\xFF' +  # Date of last part tested (not used)b'\xFF\xFF\xFF\xFF' +  # Time of last part tested (not used)b'\x00\x00\x00\x00' +  # Test Operator (not used)b'\x00\x00\x00\x00' +  # Test Station ID (not used)b'\x00\x00\x00\x00' +  # Lot ID (not used)b'\x00\x00\x00\x00' +  # Wafer ID (not used)b'\x00\x00\x00\x00'  # Flat/notched indicator (not used))with open(filename, 'wb') as f:# Write FAR recordfar_length = len(far_data) + 4  # Including header lengthfar_header = struct.pack('>HBB', far_length, far_rec_typ, far_rec_sub)f.write(far_header + far_data)# Write MIR recordmir_length = len(mir_data) + 4  # Including header lengthmir_header = struct.pack('>HBB', mir_length, mir_rec_typ, mir_rec_sub)f.write(mir_header + mir_data)create_stdf_file('simple.stdf')

代码解释:

这段代码用于创建一个简单的 STDF 文件,并写入两个类型的记录:FAR(File Attributes Record)和 MIR(Master Information Record)。它会按照 STDF 格式组织数据,并将其写入文件。

1. 导入模块

import struct
  • struct 模块用于处理二进制数据的打包(packing)和解包(unpacking),即将数据转换为字节流,这在读取或写入二进制文件时非常有用。

2. 定义 create_stdf_file 函数

def create_stdf_file(filename):
  • 这是定义的一个函数,接收文件名 filename 作为参数,用来生成 STDF 文件。

3. FAR(File Attributes Record)记录

# FAR - File Attributes Record
far_rec_typ = 0  # Record Type for FAR
far_rec_sub = 10  # Record Subtype for FAR
far_data = b'\x04\x00'  # Version and CPU type, example values
  • FAR 记录的类型和子类型分别是 0 和 10。它用于存储与文件相关的属性(解析的时候,可以对照标准中的表来解析)。
  • far_data = b'\x04\x00' 是一个示例字节数据,这里表示 类型的信息。数据是字节串(bytes)。

4. MIR(Master Information Record)记录

# MIR - Master Information Record
mir_rec_typ = 1  # Record Type for MIR
mir_rec_sub = 10  # Record Subtype for MIR
mir_data = (b'\x02\x00' +  # Head count, site countb'\xFF\xFF' +  # Date of first part tested (not used)b'\xFF\xFF\xFF\xFF' +  # Time of first part tested (not used)b'\xFF\xFF' +  # Date of last part tested (not used)b'\xFF\xFF\xFF\xFF' +  # Time of last part tested (not used)b'\x00\x00\x00\x00' +  # Test Operator (not used)b'\x00\x00\x00\x00' +  # Test Station ID (not used)b'\x00\x00\x00\x00' +  # Lot ID (not used)b'\x00\x00\x00\x00' +  # Wafer ID (not used)b'\x00\x00\x00\x00'  # Flat/notched indicator (not used)
)
  • MIR 记录的类型和子类型分别是 1 和 10。它用于存储关于测试的主信息,如测试设备、测试站等。
  • mir_data 是一个字节串,包含多个字段的示例数据。每个字段都使用字节串表示。例如,b'\x02\x00' 是头计数和站点计数的占位符,b'\xFF\xFF' 表示未使用的字段。

5. 打开文件并写入数据

with open(filename, 'wb') as f:
  • 使用 with open(filename, 'wb') 打开文件并准备以二进制模式('wb')写入文件。这意味着文件中的数据将按字节流写入。

6. 写入 FAR 记录

# Write FAR record
far_length = len(far_data) + 4  # Including header length
far_header = struct.pack('>HBB', far_length, far_rec_typ, far_rec_sub)
f.write(far_header + far_data)
  • far_length = len(far_data) + 4 计算 FAR 记录的总长度,包含了记录头部的 4 字节(2 字节长度字段,1 字节类型字段,1 字节子类型字段)。
  • far_header = struct.pack('>HBB', far_length, far_rec_typ, far_rec_sub) 使用 struct.pack 将 FAR 记录的头部打包成字节流:
    • >H 表示一个 2 字节的无符号短整型,表示记录的长度。
    • B 表示一个字节的无符号字符型,分别表示记录类型和子类型。
  • 然后通过 f.write(far_header + far_data) 将头部和数据一起写入文件。

7. 写入 MIR 记录

# Write MIR record
mir_length = len(mir_data) + 4  # Including header length
mir_header = struct.pack('>HBB', mir_length, mir_rec_typ, mir_rec_sub)
f.write(mir_header + mir_data)
  • mir_length = len(mir_data) + 4 计算 MIR 记录的总长度,同样包括头部的 4 字节。
  • mir_header = struct.pack('>HBB', mir_length, mir_rec_typ, mir_rec_sub) 使用 struct.pack 打包 MIR 记录的头部。
  • 然后通过 f.write(mir_header + mir_data) 将头部和数据一起写入文件。

8. 调用函数

create_stdf_file('simple.stdf')
  • 这行代码调用 create_stdf_file 函数并将 'simple.stdf' 作为文件名传入,创建并写入 STDF 文件。

四、读取和解析文件

读取和解析文件,相对逻辑就比较容易了,因为我们已经有了创建文件的逻辑,所以反着来就行了!

为了读取并打印STDF文件的内容,我们需要编写一个Python脚本来解析二进制数据。下面是一个简单的例子,它会读取我们之前创建的最简STDF文件,并打印出每个记录的头部信息。

import structdef parse_stdf_file(filename):with open(filename, 'rb') as f:# 读取 FAR (File Attributes Record)far_header = f.read(4)far_length, far_rec_typ, far_rec_sub = struct.unpack('>HBB', far_header)far_data = f.read(far_length - 4)  # 读取 FAR 数据print(f"FAR Record (Length: {far_length}):")print(f"  Record Type: {far_rec_typ}")print(f"  Record Subtype: {far_rec_sub}")print(f"  FAR Data: {far_data.hex()}")# 读取 MIR (Master Information Record)mir_header = f.read(4)mir_length, mir_rec_typ, mir_rec_sub = struct.unpack('>HBB', mir_header)mir_data = f.read(mir_length - 4)  # 读取 MIR 数据print(f"\nMIR Record (Length: {mir_length}):")print(f"  Record Type: {mir_rec_typ}")print(f"  Record Subtype: {mir_rec_sub}")print(f"  MIR Data: {mir_data.hex()}")# 解析 MIR 数据(可根据需要进一步解析每个字段)print("\nParsed MIR Data:")print(f"  Head Count and Site Count: {struct.unpack('>H', mir_data[0:2])[0]}")print(f"  Date of First Part Tested (not used): {mir_data[2:4].hex()}")print(f"  Time of First Part Tested (not used): {mir_data[4:8].hex()}")print(f"  Date of Last Part Tested (not used): {mir_data[8:10].hex()}")print(f"  Time of Last Part Tested (not used): {mir_data[10:14].hex()}")print(f"  Test Operator (not used): {mir_data[14:18].hex()}")print(f"  Test Station ID (not used): {mir_data[18:22].hex()}")print(f"  Lot ID (not used): {mir_data[22:26].hex()}")print(f"  Wafer ID (not used): {mir_data[26:30].hex()}")print(f"  Flat/Notched Indicator (not used): {mir_data[30:34].hex()}")# 调用函数解析并打印内容
parse_stdf_file('simple.stdf')

代码解释:

以下是对我提供的 Python 代码的概要解释:

1. parse_stdf_file(filename) 函数

该函数用于解析 .stdf 文件并打印文件中包含的记录数据。

2. 打开文件

with open(filename, 'rb') as f:

使用 open 函数以二进制模式读取文件 ('rb')。with 语句确保文件在读取后被自动关闭。

3. 读取和解析 FAR(File Attributes Record)

far_header = f.read(4)
far_length, far_rec_typ, far_rec_sub = struct.unpack('>HBB', far_header)
far_data = f.read(far_length - 4)
  • 首先,读取 FAR 记录的头部(4 字节)。
  • 使用 struct.unpack 解包头部数据,>HBB 表示将数据按大端格式解包为:1 个 unsigned short(2 字节)表示 far_length,2 个 unsigned char(1 字节)分别表示 far_rec_typfar_rec_sub
  • 然后,读取 FAR 记录的数据部分,数据长度为 far_length - 4(因为头部已经占用 4 字节)。

4. 打印 FAR 记录内容

print(f"FAR Record (Length: {far_length}):")
print(f"  Record Type: {far_rec_typ}")
print(f"  Record Subtype: {far_rec_sub}")
print(f"  FAR Data: {far_data.hex()}")
  • 打印 FAR 记录的长度、类型和子类型。
  • 将 FAR 数据转为十六进制格式进行打印(far_data.hex())。

5. 读取和解析 MIR(Master Information Record)

mir_header = f.read(4)
mir_length, mir_rec_typ, mir_rec_sub = struct.unpack('>HBB', mir_header)
mir_data = f.read(mir_length - 4)
  • 读取 MIR 记录的头部(4 字节)并解包,获取 mir_lengthmir_rec_typmir_rec_sub
  • 读取 MIR 数据部分,数据长度为 mir_length - 4(同样考虑到头部的 4 字节)。

6. 打印 MIR 记录内容

print(f"\nMIR Record (Length: {mir_length}):")
print(f"  Record Type: {mir_rec_typ}")
print(f"  Record Subtype: {mir_rec_sub}")
print(f"  MIR Data: {mir_data.hex()}")
  • 打印 MIR 记录的长度、类型和子类型。
  • 将 MIR 数据转为十六进制格式打印。

7. 解析 MIR 数据的具体字段

print("\nParsed MIR Data:")
print(f"  Head Count and Site Count: {struct.unpack('>H', mir_data[0:2])[0]}")
print(f"  Date of First Part Tested (not used): {mir_data[2:4].hex()}")
print(f"  Time of First Part Tested (not used): {mir_data[4:8].hex()}")
...
  • 我逐个解析 MIR 数据中的各个字段。每个字段在数据流中的位置是已知的,所以下标指定了每个字段的范围。
  • 使用 struct.unpack 解析特定字段(例如 Head Count and Site Count 字段),并打印出它们的值。
  • 对于不使用的字段,直接显示它们的十六进制表示。

执行后,结果就是我们写入的内容:

五、本节小结:

1. 写入 STDF 文件代码
  • 目标:创建一个简单的 .stdf 文件并写入两个记录类型:FAR (File Attributes Record)MIR (Master Information Record)

  • 代码功能

    • FAR 记录
      • far_rec_typ:设置为 0(FAR 记录类型)。
      • far_rec_sub:设置为 10(FAR 记录子类型)。
      • far_data:包含示例数据(如 b'\x04\x00',表示版本和 CPU 类型)。
      • FAR 头部:包含 FAR 记录的长度(far_length)、类型(far_rec_typ)和子类型(far_rec_sub),然后将其与数据一起写入文件。
    • MIR 记录
      • mir_rec_typ:设置为 1(MIR 记录类型)。
      • mir_rec_sub:设置为 10(MIR 记录子类型)。
      • mir_data:包含多个字段的示例数据,如头计数、日期、时间等,很多字段是未使用的(例如,测试操作员、测试站点 ID 等设置为 0x00)。
      • MIR 头部:类似于 FAR 记录,包含 MIR 记录的长度(mir_length)、类型(mir_rec_typ)和子类型(mir_rec_sub),然后将其与数据一起写入文件。
      • 输出:一个名为 simple.stdf 的文件,其中包含 FAR 和 MIR 两个记录。

 

2. 读取 STDF 文件代码
  • 目标:解析刚刚生成的 .stdf 文件,读取 FAR 和 MIR 记录,并打印它们的内容。

  • 代码功能

    • 读取 FAR 记录
      • 读取 4 字节头部,获取 far_length(记录长度)、far_rec_typ(记录类型)和 far_rec_sub(记录子类型)。
      • 然后读取剩余的 far_data 并打印十六进制数据。
    • 读取 MIR 记录
      • 类似于 FAR 记录,读取 4 字节头部,获取 mir_length(记录长度)、mir_rec_typ(记录类型)和 mir_rec_sub(记录子类型)。
      • 然后读取剩余的 mir_data 并打印十六进制数据。
    • 解析 MIR 数据
      • 对 MIR 数据中的各个字段进行进一步解析,例如:头计数和站点计数、日期时间、操作员信息等,并打印它们的值。虽然很多字段在示例中没有实际使用,但可以展示它们的十六进制表示。
    • 输出

    • 读取并打印 FAR 和 MIR 记录的详细信息,包括它们的长度、类型、子类型以及数据部分的十六进制表示。
    • MIR 数据会根据字段解析逻辑显示各个字段的值,尽管示例中的很多字段未被使用。

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