CN103176119B - Usb芯片硅片级自动测试仪及测试方法 - Google Patents

Usb芯片硅片级自动测试仪及测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种USB芯片硅片级自动测试仪，包括：测试通道、失效数据存储器、随机存储器、非归零反相解码模块、数据文件和测试程序。本发明能实现将同时读取的多个USB芯片的握手响应信号或数据并分别存储于随机存储器中，从而能避免多个USB芯片的异步响应而造成的测试错误；能将存储于随机存储器中非归零反相编码的握手响应信号或数据进行解码，从而能实现多个USB芯片的同测、提高同测数目以及降低测试成本。本发明还公开了一种USB芯片硅片级测试方法。

Description

USB芯片硅片级自动测试仪及测试方法
技术领域
本发明涉及半导体集成电路制造领域，特别是涉及一种USB芯片硅片级测试仪；本发明还涉及一种USB芯片硅片级测试方法。
背景技术
通用串行总线(UniversalSerialBus，USB)是快速、双向、同步、动态连接且价格低廉的串行接口，可以满足PC机发展的现在和未来的需要。随着USB芯片的大规模生产，测试成本不断升高。
现有USB芯片硅片级测试方法中，所采用的测试装置是自动测试仪(AutomatedTestEquipment，ATE)，ATE做为发送机，USB芯片为接收机，在ATE和USB芯片间进行实时通信。作为信号发送机，ATE负责建立标记及发送数据；作为被测试器件(DeviceUnderTest，DUT)，USB芯片在收到ATE的指令后会返回握手响应信号或数据。ATE会测试返回握手响应信号或数据的正确与否。
根据USB协议规定，USB芯片返回的响应会存在一定的抖动，也可以认为USB芯片的输出不同步。因为USB芯片的抖动，尽管现有ATE能够对多个的USB芯片同时发出操作指令，现有自动测试仪只能实现单个USB芯片的测试。如图1所示，为利用现有自动测试仪对多个USB芯片进行硅片级测试时USB芯片响应信号的时序图；一共示意出了3各USB芯片即DUT1、DUT2和DUT3的D+线上的确认(ACK)响应信号的时序图，一个周期(cycle)之后，现有自动测试仪开始同时读取DUT1、DUT2和DUT3的ACK响应信号，由于各USB芯片都存在抖动，读取的3各USB芯片的ACK响应信号无法同步，只有DUT1的响应信号能够正确读取，而DUT2和DUT3的响应信号超前或延迟而不能正确读取。故利用现有自动测试仪读取多个USB芯片的响应信号时无法实现对多个USB芯片的同步读取，只能实现对单个USB芯片的读取，这样就大大的降低了测试效率，增加了测试成本。
另外，现有自动测试仪读取了USB芯片的响应信号后，也无法实现对所读取的USB芯片的响应信号的处理。因为USB芯片输出的数据信息都采用了非归零反相编码(NRZI)。如图2所示，为非归零反相编码的示意图；数据信号Data为0、1组成的二进制信号；NRZI没有0，只有正负信号。NRZI信号是当数据信号为0时就跳转一次。由于现有自动测试仪不能解析NRZI信号，故即使现有自动测试仪读取了USB芯片的响应信号后，也无法实现对所读取的USB芯片的响应信号的处理。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种USB芯片硅片级自动测试仪，能实现多个USB芯片的同测，从而能降低测试成本。
为解决上述技术问题，本发明提供的USB芯片硅片级自动测试仪，用于USB芯片的硅片级测试包括：测试通道、失效数据存储器、随机存储器、非归零反相解码模块、数据文件和测试程序。
所述测试通道包括多个并用于和一个或多个USB芯片相连接，其中每两个所述测试通道连接一个所述USB芯片，所述测试通道用于接收各所述USB芯片返回的握手响应信号或数据。
所述失效数据存储器和所述测试通道连接并用于接收和储存所述握手响应信号或数据。
所述随机存储器和所述失效数据存储器连接并用于接收和储存所述握手响应信号或数据。
所述非归零反相解码模块和所述随机存储器相连接并用于接收所述握手响应信号或数据以及对所述握手响应信号或数据进行解码。
所述数据文件接收并存储所述非归零反相解码模块输出的解码数据；
所述测试程序用于读取所述数据文件中的各所述解码数据并将各所述解码数据分别与期待值作比较确定测试结果。
进一步的改进是，各所述USB芯片的DP信号管脚和DM信号管脚都分别连接一个所述测试通道。
进一步的改进是，所述握手响应信号或数据的握手响应信号包括ACK、NAK、STALL，所述握手响应信号或数据的数据流类型包括控制数据传送、批量数据传送、中断数据传送、同步数据传送四种类型。
进一步的改进是，所述测试程序中如果各所述解码数据与期待值一致，则各所述解码数据所对应的所述USB芯片测试通过；如果各所述解码数据与期待值不一致，则各所述解码数据所对应的所述USB芯片测试失败。
进一步的改进是，所述测试通道还用于建立标记及发送数据；所述测试程序还用于控制所述测试通道建立标记及发送数据、以及接收握手响应信号或数据。
为解决上述技术问题，本发明提供的USB芯片硅片级测试方法采用如下步骤对各所述USB芯片的握手响应信号或数据进行测试：
步骤一、通过所述测试通道将各所述USB芯片的握手响应信号或数据存储到所述失效数据存储器中。
步骤二、将各所述USB芯片的握手响应信号或数据从所述失效数据存储器同步传输到所述随机存储器中。
步骤三、用所述非归零反相解码模块从所述随机存储器读取各所述USB芯片的握手响应信号或数据，用所述非归零反相解码模块对各所述USB芯片的握手响应信号或数据进行解码。
步骤四、将所述非归零反相解码模块解码后的解码数据保存到数据文件中。
步骤五、所述测试程序读取所述数据文件中的各所述解码数据并将各所述解码数据分别与期待值作比较确定测试结果。
进一步的改进是，所述握手响应信号或数据的握手响应信号包括ACK、NAK、STALL，所述握手响应信号或数据的数据流类型包括控制数据传送、批量数据传送、中断数据传送、同步数据传送四种类型。
进一步的改进是，步骤五中如果各所述解码数据与期待值一致，则各所述解码数据所对应的所述USB芯片测试通过；如果各所述解码数据与期待值不一致，则各所述解码数据所对应的所述USB芯片测试失败。
进一步的改进是，所述期待值是根据USB芯片的功能仿真结果确定的。
进一步的改进是，步骤一之前还包括通过所述测试程序控制所述测试通道建立标记及发送数据到所述USB芯片的步骤，以及所述USB芯片收到所述测试通道发送的数据后返回握手响应信号或数据的步骤。
本发明USB芯片硅片级自动测试仪通过随机存储器和非归零反相解码模块的设置，能够实现将同时读取的多个USB芯片的握手响应信号或数据分别存储于随机存储器中，从而能够避免多个USB芯片的异步响应而造成的测试错误；非归零反相解码模块能成功的将存储于随机存储器中非归零反相编码的握手响应信号或数据进行解码，形成自动测试仪的后续测试程序能够处理的进制数据，消除USB芯片的非归零反相编码，能使本发明自动测试仪成功的对USB芯片的握手响应信号或数据进行测试。所以，本发明USB芯片硅片级自动测试仪能实现多个USB芯片的同测，大大提高了同测数目，从而能降低测试成本。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是利用现有自动测试仪对多个USB芯片进行硅片级测试时USB芯片响应信号的时序图；
图2是非归零反相编码的示意图；
图3是本发明实施例USB芯片硅片级自动测试仪的示意图。
具体实施方式
如图3所示，是本发明实施例USB芯片硅片级自动测试仪的示意图。本发明实施例USB芯片硅片级自动测试仪1用于USB芯片2的硅片级测试，包括：测试通道3、失效数据存储器4、随机存储器5、非归零反相解码模块6、数据文件7和测试程序8。
所述测试通道3包括多个并用于和一个或多个USB芯片2相连接，其中每两个所述测试通道连接一个所述USB芯片2，所述测试通道用于接收各所述USB芯片2返回的握手响应信号或数据。各所述USB芯片2的DP信号管脚和DM信号管脚都分别连接一个所述测试通道3。所述握手响应信号或数据的握手响应信号包括ACK、NAK、STALL，所述握手响应信号或数据的数据流类型包括控制数据传送、批量数据传送、中断数据传送、同步数据传送四种类型。
所述测试通道3还用于建立标记及发送数据；所述测试通道建立标记及发送数据、以及接收握手响应信号或数据都是通过所述测试程序进行控制。
所述失效数据存储器4和所述测试通道3连接并用于接收和储存所述握手响应信号或数据。
所述随机存储器5和所述失效数据存储器4连接并用于接收和储存所述握手响应信号或数据。
所述非归零反相解码模块6和所述随机存储器5相连接并用于接收所述握手响应信号或数据以及对所述握手响应信号或数据进行解码。
所述数据文件7接收并存储所述非归零反相解码模块6输出的解码数据；
所述测试程序8用于读取所述数据文件7中的各所述解码数据并将各所述解码数据分别与期待值作比较确定测试结果。所述期待值是根据USB芯片2的功能仿真结果确定的。所述测试程序中如果各所述解码数据与期待值一致，则各所述解码数据所对应的所述USB芯片测试通过；如果各所述解码数据与期待值不一致，则各所述解码数据所对应的所述USB芯片测试失败。
本发明实施例USB芯片硅片级测试方法是采用本发明实施例USB芯片硅片级自动测试仪1作为信号发送机，USB芯片2是被测试器件且为接收机。在所述测试程序8的控制下，自动测试仪1首先建立标记及发送数据到所述USB芯片2，所述USB芯片2在收到自动测试仪1的指令后会返回握手响应信号或数据。本发明实施例USB芯片硅片级测试方法采用如下步骤对各所述USB芯片2的握手响应信号或数据进行测试：
步骤一、通过所述测试通道3将各所述USB芯片2的握手响应信号或数据存储到所述失效数据存储器4中。所述握手响应信号或数据的握手响应信号包括ACK、NAK、STALL，所述握手响应信号或数据的数据流类型包括控制数据传送、批量数据传送、中断数据传送、同步数据传送四种类型。
步骤二、将各所述USB芯片2的握手响应信号或数据从所述失效数据存储器4同步传输到所述随机存储器5中。
步骤三、用所述非归零反相解码模块6从所述随机存储器5读取各所述USB芯片2的握手响应信号或数据，用所述非归零反相解码模块6对各所述USB芯片2的握手响应信号或数据进行解码。
步骤四、将所述非归零反相解码模块6解码后的解码数据保存到数据文件7中。
步骤五、所述测试程序8读取所述数据文件7中的各所述解码数据并将各所述解码数据分别与期待值作比较确定测试结果。如果各所述解码数据与期待值一致，则各所述解码数据所对应的所述USB芯片测试通过；如果各所述解码数据与期待值不一致，则各所述解码数据所对应的所述USB芯片测试失败。
以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种USB芯片硅片级自动测试仪，用于USB芯片的硅片级测试，其特征在于，包括：测试通道、失效数据存储器、随机存储器、非归零反相解码模块、数据文件和测试程序；
所述测试通道包括多个并用于和多个USB芯片相连接，其中每两个所述测试通道连接一个所述USB芯片，所述测试通道用于同时接收各所述USB芯片返回的握手响应信号或数据；
所述失效数据存储器和所述测试通道连接并用于接收和储存所述握手响应信号或数据；
所述随机存储器和所述失效数据存储器连接并用于接收和储存所述握手响应信号或数据；
所述非归零反相解码模块和所述随机存储器相连接并用于接收所述握手响应信号或数据以及对所述握手响应信号或数据进行解码；
所述数据文件接收并存储所述非归零反相解码模块输出的解码数据；
所述测试程序用于读取所述数据文件中的各所述解码数据并将各所述解码数据分别与期待值作比较确定测试结果。
2.如权利要求1所述USB芯片硅片级自动测试仪，其特征在于：各所述USB芯片的DP信号管脚和DM信号管脚都分别连接一个所述测试通道。
3.如权利要求1所述USB芯片硅片级自动测试仪，其特征在于：所述握手响应信号或数据的握手响应信号包括ACK、NAK、STALL，所述握手响应信号或数据的数据流类型包括控制数据传送、批量数据传送、中断数据传送、同步数据传送四种类型。
4.如权利要求1所述USB芯片硅片级自动测试仪，其特征在于：所述测试程序中如果各所述解码数据与期待值一致，则各所述解码数据所对应的所述USB芯片测试通过；如果各所述解码数据与期待值不一致，则各所述解码数据所对应的所述USB芯片测试失败。
5.如权利要求1所述USB芯片硅片级自动测试仪，其特征在于：所述测试通道还用于建立标记及发送数据；所述测试程序还用于控制所述测试通道建立标记及发送数据、以及接收握手响应信号或数据。
6.一种使用如权利要求1所述的USB芯片硅片级自动测试仪的USB芯片硅片级测试方法，其特征在于，采用如下步骤对各所述USB芯片的握手响应信号或数据进行测试：
步骤一、通过所述测试通道同时接收各所述USB芯片返回的握手响应信号或数据并将各所述USB芯片的握手响应信号或数据存储到所述失效数据存储器中；
步骤二、将各所述USB芯片的握手响应信号或数据从所述失效数据存储器同步传输到所述随机存储器中；
步骤三、用所述非归零反相解码模块从所述随机存储器读取各所述USB芯片的握手响应信号或数据，用所述非归零反相解码模块对各所述USB芯片的握手响应信号或数据进行解码；
步骤四、将所述非归零反相解码模块解码后的解码数据保存到数据文件中；
步骤五、所述测试程序读取所述数据文件中的各所述解码数据并将各所述解码数据分别与期待值作比较确定测试结果。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：所述握手响应信号或数据的握手响应信号包括ACK、NAK、STALL，所述握手响应信号或数据的数据流类型包括控制数据传送、批量数据传送、中断数据传送、同步数据传送四种类型。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于：步骤五中如果各所述解码数据与期待值一致，则各所述解码数据所对应的所述USB芯片测试通过；如果各所述解码数据与期待值不一致，则各所述解码数据所对应的所述USB芯片测试失败。
9.如权利要求6或8所述的方法，其特征在于：所述期待值是根据USB芯片的功能仿真结果确定的。
10.如权利要求6所述的方法，其特征在于：步骤一之前还包括通过所述测试程序控制所述测试通道建立标记及发送数据到所述USB芯片的步骤，以及所述USB芯片收到所述测试通道发送的数据后返回握手响应信号或数据的步骤。
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