CN104614659A - 自动化测试系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭露一种自动化测试系统和方法。自动化测试系统包括现场可编程门阵列、数字模拟转换器、模拟数字转换器以及处理器。现场可编程门阵列遵循预先写入其内的数字信号协议产生数字测试信号，使待测装置针对数字测试信号产生数字信号输出。现场可编程门阵列基于数字信号协议对数字信号输出进行分析比对，产生数字量测结果。数字模拟转换器产生模拟测试信号，使待测装置针对模拟测试信号产生模拟输出信号。模拟数字转换器量测模拟输出信号得到模拟量测结果。处理器接收数字量测结果和模拟量测结果，并依此判断待测装置的功能是否正常。本发明可避免量产测试中的噪声干扰，提升自动化测试生产的效率。

Description

自动化测试系统和方法

技术领域

本发明有关于自动化测试系统，特别是有关于应用现场可编程门阵列的自动化测试系统。

背景技术

图1为一自动化测试系统10搭配一分析仪器14以对一待测装置15进行测试的示意图。在此，该待测装置15为音频集成电路，该分析仪器14为一音频分析器。该自动化测试系统10包括一电源供应器11、一处理器16、一逻辑输入/输出板12以及一通用接口总线13。该自动化测试系统10具有电源供应以及数字信号和模拟信号量测功能。在该自动化测试系统10中，该处理器16分别耦接并控制该电源供应器11、该逻辑输入/输出板12以及该通用接口总线13。该逻辑输入/输出板12能够实现函数产生器的功能（即该逻辑输入/输出板12能送出数字信号给该待测装置15以测试该待测装置15的功能）。该通用接口总线（General Purpose Interface Bus；GPIB）13作为该逻辑输入/输出板12控制外部的该分析仪器14或是一待测装置15的接口。该电源供应器11供应电源给该待测装置15的VDD脚位。

当要进行数字信号量测时，该逻辑输入/输出板12产生数字测试信号（DIN）传送至该待测装置15。该待测装置15针对该数字测试信号（DIN）产生一数字信号输出（DOUT）。该逻辑输入/输出板12接收该数字信号输出（DOUT），对该数字信号输出（DOUT）进行分析比对，产生一数字量测结果。最后，该逻辑输入/输出板12根据该数字量测判断该待测装置15的数字功能是否正确。

当要进行模拟信号量测时，该处理器16通过该通用接口总线13控制该分析仪器14产生一模拟测试信号或音频测试信号（AIN）给该待测装置15。该待测装置15针对该模拟测试信号（AIN）产生一模拟信号输出（AOUT）给该分析仪器14。该分析仪器14依据该模拟信号输出（AOUT）做模拟特性上的量测。该处理器16经由该通用接口总线13读取来自该分析仪器14的模拟量测结果。最后，该处理器16根据该模拟量测结果执行模拟功能运算，判断该待测装置15的模拟功能是否正确。

由于该自动化测试系统10是通过该分析仪器14进行该待测装置15的模拟功能量测，在该自动化测试系统10与该分析仪器14之间的接地点容易发生噪声干扰的问题。噪声干扰的问题会影响到模拟量测结果，造成对该待测装置15的模拟功能产生误判。还有因为该自动化测试系统10与该分析仪器14两端具有接地平衡（grounding balance）的问题。因此，该自动化测试系统10需要解决该问题的接地手法以及一定的测试等待时间，才能达到稳定的测试效果。

另一方面，若该待测装置15有多个测试项目需要量测，就有必要提高测试生产效率。此时，测试生产效率就会受限于该通用接口总线13的规范。例如，符合该通用接口总线13的通讯协定规范了在同一时间内只能控制单一台分析仪器；或是该通用接口总线13需要指令读取时间，并受限于其传输速率。

发明内容

本发明提供一种自动化测试系统，包括一现场可编程门阵列、一数字模拟转换器、一模拟数字转换器以及一处理器。该现场可编程门阵列预先写入一待测装置所需的数字信号协议，并产生遵循该数字信号协议的一数字测试信号至该待测装置，使该待测装置针对该数字测试信号产生一数字信号输出。该现场可编程门阵列接收该数字信号输出，并基于该数字信号协议对该数字信号输出进行分析比对，产生一数字量测结果。该数字模拟转换器产生一模拟测试信号，并传送至该待测装置，使该待测装置针对该模拟测试信号产生一模拟输出信号。该模拟数字转换器接收该模拟输出信号，并对该模拟输出信号量测得到一模拟量测结果。该处理器控制该现场可编程门阵列及该数字模拟转换器分别产生该数字测试信号与该模拟测试信号，并接收该数字量测结果和该模拟量测结果，依此判断该待测装置的功能是否正常。

本发明所述的自动化测试系统还包括一高速总线接口，其中该处理器耦接该高速总线接口，并通过该高速总线接口控制该现场可编程门阵列、该数字模拟转换器以及该模拟数字转换器的动作。

本发明所述的自动化测试系统还包括一可编程电源供应器，该可编程电源供应器提供该待测装置测试所需的、可调整的供应电源。

本发明所述的自动化测试系统，其中，将该处理器、该现场可编程门阵列、该数字模拟转换器、该模拟数字转换器以及该待测装置的接地配置成单一共地。

本发明所述的自动化测试系统，其中，该待测装置为一音频集成电路。

本发明还提供一种自动化测试方法，该方法包括以下步骤：对一现场可编程门阵列预先写入一待测装置所需的数字信号协议；该现场可编程门阵列产生遵循该数字信号协议的一数字测试信号至该待测装置；该现场可编程门阵列接收该待测装置回应该数字测试信号的一数字信号输出；该现场可编程门阵列基于该数字信号协议对该数字信号输出进行分析比对，并产生一数字量测结果；一数字模拟转换器产生并传送一模拟测试信号至该待测装置，该待测装置针对该模拟测试信号产生一模拟输出信号；一模拟数字转换器接收该模拟输出信号，并对该模拟输出信号量测得到一模拟量测结果；以及，一处理器控制该现场可编程门阵列、该数字模拟转换器及该模拟数字转换器的动作，并接收该数字量测结果和该模拟量测结果，依此判断该待测装置的功能是否正常。

本发明所述的自动化测试方法，其中，该处理器通过一高速总线接口控制该现场可编程门阵列、该数字模拟转换器以及该模拟数字转换器的动作。

本发明所述的自动化测试方法，其中，将该处理器、该现场可编程门阵列、该数字模拟转换器、该模拟数字转换器以及该待测装置的接地配置成单一共地。

本发明可避免量产测试中的噪声干扰，提升自动化测试生产的效率。

附图说明

图1为一自动化测试系统10搭配一分析仪器14以对一待测装置15进行测试的示意图。

图2为自动化测试系统20对一待测装置27进行测试的示意图。

图3显示使用图1所示自动化测试系统10分别对1000个音频集成电路(待测装置)进行测试时，所量测而得的接地噪声。

图4显示使用图2所示自动化测试系统20分别对1000个音频集成电路(待测装置)进行测试时，所量测而得的接地噪声。

图5A为使用图1的自动化测试系统10进行自动化量产测试的示意图。

图5B为使用图2的自动化测试系统20进行自动化量产测试的示意图。

附图中符合的简单说明如下：

10：自动化测试系统      11：电源供应器

12：逻辑输入/输出板     13：通用接口总线

14：分析仪器            15、27、52：待测装置

20：自动化测试系统      16、21：处理器

22：可编程电源供应器    23：现场可编程门阵列

24：高速总线接口        25：数字模拟转换器

26：模拟数字转换器      51：分类机

VDD：供应电源         DIN：数字测试信号

DOUT：数字信号输出    AIN：模拟测试信号

AOUT：模拟信号输出    HS：握手信号

RL：分类机做指定待测装置的动作。

具体实施方式

图2显示依据本发明的一实施例提出的一自动化测试系统20。如图2所示的实施例，该自动化测试系统20包括一处理器21、一可编程电源供应器22、一现场可编程门阵列23（Field Programmable Gate Array;FPGA）、一高速总线接口24、一数字模拟转换器25以及一模拟数字转换器26。

在本发明的实施例中，该高速总线接口24为PXI（PCI eXtensions forInstrumentation）接口，适用于量测与自动化系统。如众所周知者，PXI传输接口的传输效率优于背景技术所使用的通用接口总线13，其效率可提升百倍。因此，采用PXI传输接口可以提升自动化测试系统的信号处理速度，并且提高自动化测试系统在测试过程中的生产效率。该处理器21耦接该PXI接口，并通过该PXI接口控制该可编程电源供应器22、该现场可编程门阵列23、该数字模拟转换器25以及该模拟数字转换器26。该现场可编程门阵列23会预先写入一待测装置27所需的数字信号协议(digital signal protocol)。在此实施例中，该待测装置例如是一音频集成电路。

该处理器21控制该可编程电源供应器22提供该待测装置27进行测试所需的供应电源。值得注意的是该自动化测试系统20还将该处理器21、该现场可编程门阵列23、该数字模拟转换器25、该模拟数字转换器26以及该待测装置27的接地配置成单一共地。

当要进行数字信号量测时，该处理器21控制该现场可编程门阵列23产生遵循该数字信号协议的一数字测试信号（DIN），并通过该现场可编程门阵列23的I/O脚位输出至该待测装置27。该待测装置针对该数字测试信号（DIN）产生一数字信号输出（DOUT）。接着，在接收到该数字信号输出（DOUT）之后，该现场可编程门阵列23基于该数字信号协议对该数字信号输出（DOUT）进行分析比对，产生一数字量测结果。该处理器21经由该PXI接口读取该数字量测结果，并依此判断该待测装置27的数字功能是否正确。

当要进行模拟信号量测时，该处理器21通过该PXI接口控制该数字模拟转换器25产生指定的一模拟测试信号（AIN）给该待测装置27。该待测装置27依据自身设定针对该模拟测试信号（AIN）产生一模拟信号输出（AOUT）给该模拟数字转换器26。该模拟信号输出（AOUT）可能是一增益（gain）信号或是一谐波信号（harmonic signal），但不仅限于此。该模拟数字转换器26依据该模拟信号输出（AOUT）做模拟特性上的量测得到一模拟量测结果。该处理器21经由该PXI接口读取该模拟量测结果。最后，该处理器21根据该模拟量测结果执行模拟功能运算，并依运算结果判断该待测装置27的模拟功能是否正确。

相较背景技术所述的自动测试方法，本实施例的自动化测试系统20可以同时进行产生该模拟测试信号（AIN）的动作与做模拟特性上的量测得到该模拟量测结果的动作。而在背景技术中，该待测装置15的模拟功能量测是由该自动化测试系统10外部的该分析仪器14执行，且该分析仪器14无法同时进行上述两个量测步骤。因此，本实施例的该自动化测试系统20可以节省测试等待时间。

图3显示使用图1所示自动化测试系统10分别对1000个音频集成电路(待测装置)进行测试时，所量测而得的接地噪声。由图3可知，对于1000个音频集成电路而言，测试时接地噪声的信号量大小相当的散乱。因此，对于各个音频集成电路的量测会造成相当不好的影响。

图4显示使用图2所示自动化测试系统20分别对1000个音频集成电路(待测装置)进行测试时，所量测而得的接地噪声。从图4可知，对于1000个音频集成电路而言，测试时接地噪声的信号量大小变异不大，具有低噪声和高稳定性的特点。这是由于图2所示的自动化测试系统20与该待测装置27配置成单一共地。同时，这也反映了图2所示的自动化测试系统20是一种高准确性的自动化测试系统。因此，该自动化测试系统20可以避免量产测试中的噪声干扰，大幅提升生产产品的产出率。

有别于现有的该自动化测试系统10仅通过该通用接口总线13控制单一台分析仪器14量测该待测装置15。本发明的该自动化测试系统20可以同时量测多个待测装置，其数目取决于该现场可编程门阵列23、该数字模拟转换器25、该模拟数字转换器26以及该待测装置27各自的脚位（pin）数。举例来说，假设该待测装置27为具有一电源供应VDD脚位、一组I/O脚位以及四个模拟信号脚位的音频集成电路。若该自动化测试系统20要同时量测该两个音频集成电路，则该可编程电源供应器22、该现场可编程门阵列23以及该数字模拟转换器25和该模拟数字转换器26就分别需要两个对应的电源供应VDD脚位、至少两组I/O脚位以及八个模拟信号脚位。因此，本领域普通技术人员可以设计该自动化测试系统20中各个装置的脚位数来决定可同时量测的音频集成电路数目。通过同时量测多个待测装置，本发明的该自动化测试系统20大幅提升生产产品的产出率。

图5A为使用该自动化测试系统10进行自动化量产测试的示意图。如图5A所示，逻辑输入/输出板12使用内部的I/O信号与一自动化设备分类机51进行交握通讯（handshaking protocol）。交握通讯的数据处理乃是由处理器16来操纵。此时，逻辑输入/输出板12可通过该I/O信号控制该分类机51做指定待测装置52的动作（Reload），进而达成自动化测试的目的。

图5B则为使用本发明的自动化测试系统20进行自动化量产测试的示意图。如图5B所示的一实施例，该处理器21仅需通知该现场可编程门阵列23，再由该现场可编程门阵列23控制该分类机51做指定待测装置52的动作（Reload；RL），其中该现场可编程门阵列23会预先写入控制该分类机51所需的握手信号（handshaking signal；HS）。通过使用该现场可编程门阵列23分担该处理器21的工作，该自动化测试系统20提高了自动化测试生产的效率。

同样的，在不脱离本发明范围内，本领域普通技术人员可以应用现场可编程门阵列的特性调整该自动化测试系统20的量测需求。例如，该自动化测试系统20可预先将要更改的量测需求所对应的数字信号协议写入该现场可编程门阵列23。如此一来，该自动化测试系统20可达到即时的数字数据比对和判别。此外，由于本发明将模拟数字转换器26与数字模拟转换器25整合在自动化测试系统20中，使得自动化测试系统20能够同步进行数字量测作业与模拟量测作业，借此节省测试等待时间与测试中中断的时间。

以上所述仅为本发明较佳实施例，然其并非用以限定本发明的范围，任何熟悉本项技术的人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可在此基础上做进一步的改进和变化，因此本发明的保护范围当以本申请的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (8)

1.一种自动化测试系统，其特征在于，包括：

一现场可编程门阵列，预先写入一待测装置所需的数字信号协议，并产生遵循该数字信号协议的一数字测试信号至该待测装置，使该待测装置针对该数字测试信号产生一数字信号输出，该现场可编程门阵列接收该数字信号输出，并基于该数字信号协议对该数字信号输出进行分析比对，产生一数字量测结果；

一数字模拟转换器，产生一模拟测试信号，并传送至该待测装置，使该待测装置针对该模拟测试信号产生一模拟输出信号；

一模拟数字转换器，接收该模拟输出信号，并对该模拟输出信号量测得到一模拟量测结果；以及

一处理器，控制该现场可编程门阵列及该数字模拟转换器分别产生该数字测试信号与该模拟测试信号，并接收该数字量测结果和该模拟量测结果，依此判断该待测装置的功能是否正常。

2.根据权利要求1所述的自动化测试系统，其特征在于，还包括一高速总线接口，其中该处理器耦接该高速总线接口，并通过该高速总线接口控制该现场可编程门阵列、该数字模拟转换器以及该模拟数字转换器的动作。

3.根据权利要求1所述的自动化测试系统，其特征在于，还包括一可编程电源供应器，该可编程电源供应器提供该待测装置测试所需的、可调整的供应电源。

4.根据权利要求1所述的自动化测试系统，其特征在于，将该处理器、该现场可编程门阵列、该数字模拟转换器、该模拟数字转换器以及该待测装置的接地配置成单一共地。

5.根据权利要求1所述的自动化测试系统，其特征在于，该待测装置为一音频集成电路。

6.一种自动化测试方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

对一现场可编程门阵列预先写入一待测装置所需的数字信号协议；

该现场可编程门阵列产生遵循该数字信号协议的一数字测试信号至该待测装置；

该现场可编程门阵列接收该待测装置回应该数字测试信号的一数字信号输出；

该现场可编程门阵列基于该数字信号协议对该数字信号输出进行分析比对，并产生一数字量测结果；

一数字模拟转换器产生并传送一模拟测试信号至该待测装置，该待测装置针对该模拟测试信号产生一模拟输出信号；

一模拟数字转换器接收该模拟输出信号，并对该模拟输出信号量测得到一模拟量测结果；以及

一处理器控制该现场可编程门阵列、该数字模拟转换器及该模拟数字转换器的动作，并接收该数字量测结果和该模拟量测结果，依此判断该待测装置的功能是否正常。

7.根据权利要求6所述的自动化测试方法，其特征在于，该处理器通过一高速总线接口控制该现场可编程门阵列、该数字模拟转换器以及该模拟数字转换器的动作。

8.根据权利要求6所述的自动化测试方法，其特征在于，将该处理器、该现场可编程门阵列、该数字模拟转换器、该模拟数字转换器以及该待测装置的接地配置成单一共地。