CN101865946B - 一种可编程的数字集成电路交流参数测试系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可编程的数字集成电路交流参数测试系统及方法。该系统包括一个可编程电源、一个示波器、一个被测器件模块、一个信号源、一个控制计算和一个测试主板，测试系统使集成电路的交流测试系统具备通用性，可为不同类型的测试对象提供通用和特定的测试，从而实现降低产品成本，提高测试精度和测试效率的目的，基于该系统提出一种可编程的数字集成电路交流参数测试方法，该方法测试精度高，灵活性强，又具有自动测试的功能，特别适用于精度要求高的军工、航天等领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种数字集成电路交流参数高精度的测试系统和方法，特别涉及一种可编程的数字集成电路交流参数测试系统及方法。
背景技术
目前，数字集成电路的测试遵照GB/T 17574(半导体器件集成电路第二部分：数字集成电路)规定的测试方法，该测试方法是数字集成电路测试方法的大纲，最科学、测试精度也最高，但该测试方法所规定的交流参数测试要用到信号源、示波器或时间测试仪，而当前的自动集成电路测试仪(ATE)一般采用的测试方法是：高频信号脉冲计数的方式，例如：测试上升时间时，用脉冲计数的方法，也就是有一个高频脉冲，当遇到设定的电压值后，开始计数，直至遇到另一个设定的电压值后结束，如果该脉冲的周期是M(ns)，那么，这个过程中总共计了N次数，上升时间就是M*N(ns)。
按照GB/T 17574的要求，上升时间应在高低电平的20％和80％处测试，设定20％处的电压值为0.5V，从0.5V开始计数，每个脉冲的周期是1NS，假如计数计了12次，到80％处的电压值4.2V截至，上升时间为12NS，因此该测试方法与频率和采样点有关，频率越高，测试精度也越高，目前，国产ATE普遍频率较低，而进口ATE价格高，不宜普遍使用；采样点应由高低电平的百分比(20％、80％)决定，但在ATE测试中，由固定电压点(0.5V、4.2V)决定，这也导致了测试误差的增加，普通的国产ATE的交流时间测试误差高达10nS-20nS。
并且能大批量测试的设备非常昂贵，各测试系统和测试方法存在很难普遍适用的问题，不具备为各种类型的测试对象提供通用的测试。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术的缺点，提供一种可编程的数字集成电路交流参数测试系统，使集成电路的交流测试系统具备通用性，可为不同类型的测试对象提供通用和特定的测试，从而实现降低产品成本，提高测试精度和测试效率的目的。
为达到上述技术效果，本发明采用如下的技术方案：
一种可编程的数字集成电路交流参数测试系统，该系统包括：
一个可编程电源与被测器件模块相连为被测模块提供测试电源，与控制计算机相连；
一个示波器通过探头检测测试主板的测试信号，并与控制计算机连接传输测试信号；
一个被测器件模块分别和被侧器件和测试主板建立连接，进行数据的交互传输；
一个信号源与测试主板连接为测试主板提供时钟测试信号；
一个控制计算机连接测试主板、可编程电源和示波器；
其特征在于该系统还包括一个测试主板，该主板包括：主板芯片、译码电路、信号源继电器矩阵、测试通道继电器矩阵、信号处理电路、电源拨盘、译码电路，主板芯片与控制计算机进行数据交互，控制译码电路对继电器矩阵和电路进行控制。
较佳的，所述控制计算机并口控制主板芯片，所述主板芯片采用AT89C51芯片，被测器件模块可根据被测器件的管脚数量进行选定。测试主板连接一指示灯，用于显示测试结果该系统可临时编辑测试程序，也可以提前编辑测试程序随时调用，可对测试程序中测试参数进行调整。
同时本发明基于可编程的数字集成电路交流参数测试系统提出一种可编程的数字集成电路交流参数测试方法，该方法包括以下步骤：
步骤a：安装被测器件；
步骤b：将测试程序下载至测试主板；
步骤c：控制计算机向测试主板发送开始指令；
步骤d：测试主板根据测试程序中设定测试参数进行测试，并将测试结果与设置参数进行比较，如不相符执行步骤e，如相符执行步骤f；
步骤e：被测器件不合格，将不合格信息反馈控制计算机，并由主板芯片控制指示灯显示结果；
步骤f：被测器件合格，将合格信息反馈控制计算机，并由主板芯片控制指示灯显示结果，判断是否结束测试，若否返回步骤b，若是执行步骤g；
步骤g：结束测试程序。
该方法测试被测器件的交流参数，可编程的数字集成电路交流参数测试系统可临时编辑测试程序，也可以提前编辑测试程序随时调用，可对测试程序中测试参数进行调整，该方法可设定参数包括：延迟时间、转换时间、上升时间、下降时间、建立时间、保持时间、分辨时间、输出允许时间、输出禁止时间、存储器的特定时间等参数以及频率、周期、高低电平、占空比、幅度、峰峰值测定，正负脉冲宽度，突发脉冲宽度，该方法对计算机实时测量数据进行记录并对每10次测量结果进行一次平均值计算。
本发明的有益效果：
本发明的测试系统使集成电路的交流测试系统具备通用性，可为不同类型的测试对象提供通用和特定的测试，从而实现降低产品成本，提高测试精度和测试效率的目的。本发明的测试方法测试精度高，灵活性强，又具有自动测试的功能，特别适用于精度要求高的军工、航天等领域。
附图说明
图1为本发明的一种实施例的示意图。
图2为本发明的一种测试主板的示意图。
图3为本发明的一个测试过程流程图。
具体实施方式
如图1至图2所示，其为本发明提出的一种可编程的数字集成电路交流参数测试系统，其包括一个可编程电源2与被测器件模块7相连为被测模块提供测试电源，与控制计算机1相连；
一个示波器4通过探头6检测测试主板5的测试信号，并与控制计算机1连接传输测试信号；
一个被测器件模块7分别和被侧器件8和测试主板5建立连接，进行数据的交互传输；
一个信号源3与测试主板5连接为测试主板5提供时钟测试信号；
一个控制计算机1连接测试主板5、和可编程电源2和示波器4，并对其
一个测试主板包括AT89C51芯片9、译码电路10、信号源继电器矩阵12、通道继电器矩阵13、信号处理电路14、指示灯11、电源拨盘16，其中，AT89C51芯片9的功能是与控制计算机1交互数据，并控制译码电路10，对信号源继电器矩阵12和通道继电器矩阵13及其他电路进行控制。
如图3所示一种基于上述可编程的数字集成电路交流参数测试系统的可编程的数字集成电路交流参数测试方法，该方法包括以下步骤：
步骤a：安装被测器件；
步骤b：将测试程序下载至测试主板；
步骤c：控制计算机向测试主板发送开始指令；
步骤d：测试主板根据测试程序中设定测试参数进行测试，并将测试结果与设置参数进行比较，如不相符执行步骤e，如相符执行步骤f；
步骤e：被测器件不合格，将不合格信息反馈控制计算机，并由主板芯片控制指示灯显示结果；
步骤f：被测器件合格，将合格信息反馈控制计算机，并由主板芯片控制指示灯显示结果，判断是否结束测试，若否返回步骤b，若是执行步骤g；
步骤g：结束测试程序。
首先编写被测器件名称，设定测试步骤和测试顺序，测试的参数，包括延迟时间、转换时间、上升时间、下降时间、建立时间、保持时间、分辨时间、输出允许时间、输出禁止时间、存储器的特定时间等参数以及频率、周期、高低电平、占空比、幅度、峰峰值测定，正负脉冲宽度、突发脉冲宽度等示波器可以自动测量的所有参数；每一次测试时，须选择测试通道和填写电源电压、信号源频率、电平，测试参数的名称应和示波器测试参数一一对应，控制这些参数的计算，计算方法有：加、减、乘、除、平均、均方根、指数关系、对数关系、正切、余切、正弦、余弦等，计算时，可以调用测量值，也可以直接设定固定值，计算时还可以使用到的逻辑关系有：与、或、非、或非、与非等，在程序中，设置参数范围判据，并通过判断参数形成测量结果，通过以上设置后，形成测试程序，编写完成后，保存测试程序在指定位置，在测试时直接调用；软件输出是用来在测试主板的指示灯上显示合格(绿灯)或失效(红灯)，并将测试参数和计算结果保存在计算机的设定文件中。
计算机按照设定程序，在得到开始测试的信号后，适合的电源电压被加到被测器件的电源端，信号源的信号特征通过计算机设定的信号源继电器12得到确定，之后AT89C51芯片9控制译码电路10，关闭相应的通道继电器矩阵13中的相应继电器，在输入端的信号源3信号信号源通过继电器12加到被测器件的输入端，同时闭合通道继电器矩阵13中的输出端继电器，输出加上负载，依次关闭通道继电器矩阵13中的示波器继电器，通过探头6，示波器4就可以监测到相应的输入、输出信号，每关闭一次示波器继电器，就测量一次输入、输出信号，控制计算机1也记录一次测试参数，由于示波器4的测量是实时的，因此，计算机监测到的数据是变化的，所以计算机记录的数据设定为测量10次的平均值，从而实现示波器对交流信号的测试任务，测试结果通过综合软件调用示波器软件的数据保存在计算机中。
以上所述的仅是本发明的优选实例。应当指出对于本领域的普通技术人员来说，在本实用新型所提供的技术启示下，作为本领域的公知常识，还可以做出其它等同变型和改进，也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种可编程的数字集成电路交流参数测试系统，该系统包括：
一个可编程电源与被测器件模块相连为被测器件模块提供测试电源，与控制计算机相连；
一个示波器通过探头检测测试主板的测试信号，并与控制计算机连接传输测试信号；
一个被测器件模块分别和被测器件和测试主板建立连接，进行数据的交互传输；
一个信号源与测试主板连接为测试主板提供时钟测试信号；
一个控制计算机连接测试主板、可编程电源和示波器，对其进行控制；
其特征在于该系统还包括一个测试主板，该主板包括：主板芯片、信号源继电器矩阵、测试通道继电器矩阵、信号处理电路、电源拨盘、译码电路，主板芯片与控制计算机进行数据交互，控制译码电路对信号源继电器矩阵和测试通道继电器矩阵及其他电路进行控制。
2.根据权利要求1所述一种可编程的数字集成电路交流参数测试系统，其特征在于：所述控制计算机并口控制主板芯片。
3.根据权利要求1所述一种可编程的数字集成电路交流参数测试系统，其特征在于：所述主板芯片采用AT89C51芯片。
4.根据权利要求1所述一种可编程的数字集成电路交流参数测试系统，其特征在于：所述被测器件模块根据被测器件的管脚数量进行选定。
5.根据权利要求1所述一种可编程的数字集成电路交流参数测试系统，其特征在于：所述测试主板连接一指示灯，用于显示测试结果。
6.根据权利要求1所述一种可编程的数字集成电路交流参数测试系统，其特征在于：所述可编程的数字集成电路交流参数测试系统临时编辑测试程序或提前编辑测试程序随时调用，对测试程序中测试参数进行调整。
7.一种利用权利要求1所述的可编程的数字集成电路交流参数测试系统进行测试的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤a：安装被测器件；
步骤b：将测试程序下载至测试主板；
步骤c：控制计算机向测试主板发送开始指令；
步骤d：测试主板根据测试程序中设定测试参数进行测试，并将测试结果与设置参数进行比较，如不相符执行步骤e，如相符执行步骤f；
步骤e：被测器件不合格，将不合格信息反馈控制计算机，并由主板芯片控制指示灯显示结果，执行步骤g；
步骤f：被测器件合格，将合格信息反馈控制计算机，并由主板芯片控制指示灯显示结果，判断是否结束测试，若否返回步骤b，若是执行步骤g；
步骤g：结束测试程序。
8.根据权利要求7所述的测试方法，其特征在于：该方法测试被测器件的交流参数。
9.根据权利要求7所述的测试方法，其特征在于：该方法设定测试参数包括：延迟时间、转换时间、上升时间、下降时间、建立时间、保持时间、分辨时间、输出允许时间、输出禁止时间、存储器的特定时间参数以及频率、周期、高低电平、占空比、幅度、峰峰值测定，正负脉冲宽度，突发脉冲宽度。
10.根据权利要求7所述的测试方法，其特征在于：该方法对控制计算机实时测量数据进行记录并对每10次测量结果进行一次平均值计算。
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