CN101158708A - 基于可编程逻辑器件的多芯片自动测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及集成电路自动化测试技术，具体地说是一种基于可编程逻辑器件(FPGA)的多芯片自动测试方法。按照本发明提供的技术方案，在可编程逻辑器件中包括相互连接的采样电路、数字比较器电路、译码器及激励产生电路，其特征是：数字比较器电路的输入端与多路选择器的输出端连接，采样电路的输入端与若干个被测试芯片相连；激励产生电路分别与若干个被测芯片和一个已测芯片连接；译码电路的输出端与多路选择器连接。本发明利用可编程逻辑器件(FPGA)建立一套简单的自动测试系统，可以在测试板上同时完成一个或多个芯片的自动化测试工作，不仅可以实现自动化测试，而且投入成本少、开发速度快，完全可以满足小批量产品测试的要求。

Description

基于可编程逻辑器件的多芯片自动测试方法
技术领域
本发明涉及集成电路自动化测试技术，具体地说是一种基于可编程逻辑器件(FPGA)的多芯片自动测试方法。
背景技术
集成电路测试是芯片开发的重要一环。目前集成电路测试，包括手工测试和自动化测试两种。自动化测试速度快、程度高、测试全面，所以在大批量产品测试时获得普遍的应用。但其成本高、测试过程复杂、调试周期长。而手工测试，一般在定制的测试板上实现，通过测试人员观测灯亮、声音或仪器读表完成。手工测试适用于小批量的、简单的、非全面的快速测试。
发明内容
本发明的目的在于设计一种基于可编程逻辑器件的多芯片自动测试方法，结合自动化测试和手工测试的原理和优点，利用可编程逻辑器件(FPGA)建立一套简单的自动测试系统，可以在测试板上同时完成一个或多个芯片的自动化测试工作，不仅可以实现自动化测试，而且投入成本少、开发速度快，完全可以满足小批量产品测试的要求。
按照本发明提供的技术方案，在可编程逻辑器件中包括相互连接的采样电路、数字比较器电路、译码器及激励产生电路，其特征是：数字比较器电路的输入端与多路选择器的输出端连接，采样电路的输入端与若干个被测试芯片相连；多路选择器为数字比较器电路提供数字输入信号；被测试芯片为采样电路提供经过模数转换后的数字输入信号；激励产生电路分别与若干个被测芯片和一个已测芯片连接，为被测芯片和已测芯片提供输入信号与时钟信号；译码电路的输出端与多路选择器连接，为多路选择器提供循环控制信号，使多路选择器选择待测的被测芯片的输出信号。
在采样电路与被测试芯片之间串接多路电子开关与模数转换器，多路电子开关用于选择被测芯片的输出，模数转换器用于将被测芯片和已测芯片输出的模拟信号转换为数字信号。
在可编程逻辑器件中还包括串行接口与I2C接口；其中，串行接口用于连接PC电脑，I2C接口用于连接微控制器。
在可编程逻辑器件中还包括存储器电路，用于存储激励产生电路所需的测试向量。
在可编程逻辑器件中还包括显示电路，用于将芯片测试结果输出到显示器或指示灯。
本发明结合自动化测试和手工测试的原理和优点，利用可编程逻辑器件(FPGA)建立一套简单的自动测试系统，可以在测试板上同时完成一个或多个芯片的自动化测试工作，不仅可以实现自动化测试，而且投入成本少、开发速度快，完全可以满足小批量产品测试的要求。
附图说明
图1是本发明的电路框图。
图2是本发明的测试流程图。
具体实施方式
如图所示：在可编程逻辑器件中包括相互连接的采样电路、数字比较器电路、译码器及激励产生电路，其特征是：数字比较器电路的输入端与多路选择器的输出端连接，采样电路的输入端与若干个被测试芯片相连；多路选择器为数字比较器电路提供数字输入信号；被测试芯片为采样电路提供经过模数转换后的数字输入信号；激励产生电路分别与若干个被测芯片和一个已测芯片连接，为被测芯片和已测芯片提供输入信号与时钟信号；译码电路的输出端与多路选择器连接，为多路选择器提供循环控制信号，使多路选择器选择待测的被测芯片输出信号。
在采样电路与被测试芯片之间串接多路电子开关与模数转换器，多路电子开关用于选择被测芯片的输出，模数转换器用于将被测芯片和已测芯片输出的模拟信号转换为数字信号。
在可编程逻辑器件中还包括串行接口与I2C接口；其中，串行接口用于连接PC电脑，I2C接口用于连接微控制器。
在可编程逻辑器件中还包括存储器电路，用于存储激励产生电路所需的测试向量。
在可编程逻辑器件中还包括显示电路，用于将芯片测试结果输出到显示器或指示灯。
所谓芯片测试，就是要被测芯片(DUT)，在一组固定的输入信号激励下，产生输出，如果输出信号和期待值相同，芯片就是合格的，否则就是不合格的。这些工作，在测试机台上是完全可以实现的，但在测试板上难以实现，因而几乎没人做到。通过长期研究和实验发现，采用FPGA，完全可以实现芯片测试自动化。
1、激励信号产生：芯片测试，首先要有一组测试向量作为激励，送到芯片输入口。一般测试向量组由芯片设计人员提供，经过格式转换完成。这些测试向量需要预先存放在测试系统中的。可以根据测试向量的容量大小存放在不同的存储器中，少量的可以就放在FPGA的ROM中，量大可以放在系统的DDR中，更大的可放在电脑中，需要时从电脑通过FPGA加到被测电路上。这样产生芯片的激励信号完全可以由FPGA通过读取存储器获得后产生。
2、标准期待值：这是指正确的输出信号，一般也可以由芯片设计人员提供，经过转换得到。但这样就也必须把这些期待值存放在FPGA的ROM、或系统的DDR或者电脑上，这必然会有一些成本开销。可以采用更好的方法，就是在多芯片测试板上，放置一块经过详细测试合格的芯片，再加若干块被测芯片。测试时，先给合格芯片加上激励信号，然后从其输出得到输出信号，该输出信号就认为是标准期待值；接着逐个把激励信号送到被测芯片上，得到被测芯片的输出值。
3、被测芯片合格判别：多组输出信号逐个同标准期待值比较，如果比较结果完全一致，就可以认为测试通过，否则就认为测试失败，或做更详细的分析。比较判别的过程完全可以用FPGA实现，如果需要分析，完全可以把结果通过接口送到电脑或其它比较直观的观测设备上去。

Claims (5)

1.基于可编程逻辑器件的多芯片自动测试技术，在可编程逻辑器件中包括相互连接的采样电路、数字比较器电路、译码器及激励产生电路，其特征是：数字比较器电路的输入端与多路选择器的输出端连接，采样电路的输入端与若干个被测试芯片相连；多路选择器为数字比较器电路提供数字输入信号；被测试芯片为采样电路提供经过模数转换后的数字输入信号；激励产生电路分别与若干个被测芯片和一个已测芯片连接，为被测芯片和已测芯片提供输入信号与时钟信号；译码电路的输出端与多路选择器连接，为多路选择器提供循环控制信号，使多路选择器选择待测的被测芯片输出信号。
2.如权利要求1所述基于可编程逻辑器件的多芯片自动测试技术，其特征是：在采样电路与被测试芯片之间串接多路电子开关与模数转换器，多路电子开关用于选择被测芯片的输出，模数转换器用于将被测芯片和已测芯片输出的模拟信号转换为数字信号。
3.如权利要求1所述基于可编程逻辑器件的多芯片自动测试技术，其特征是：在可编程逻辑器件中还包括串行接口与I2C接口；其中，串行接口用于连接PC电脑，I2C接口用于连接微控制器。
4.如权利要求1所述基于可编程逻辑器件的多芯片自动测试技术，其特征是：在可编程逻辑器件中还包括存储器电路，用于存储激励产生电路所需的测试向量。
5.如权利要求1所述基于可编程逻辑器件的多芯片自动测试技术，其特征是：在可编程逻辑器件中还包括显示电路，用于将芯片测试结果输出到显示器或指示灯。
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