CN106059582B - 一种数模混合信号芯片测试系统及方法 - Google Patents

一种数模混合信号芯片测试系统及方法 Download PDF

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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/10Calibration or testing
    • H03M1/1071Measuring or testing

Abstract

本发明公开了一种数模混合信号芯片测试系统及方法,该系统包括有USB通信模块、在线检测模块、DAC测量模块、显示报警模块、线性扫描模块和差错处理模块,上述的模块均集成于ARM处理器中;该系统及方法具备多芯片在线检测、自动和手动相结合、实时记录保存数据和系统差错处理等功能,节省硬件成本和软件设计周期,同时,还能够避免外搭电路带来的不稳定因素。

Description

一种数模混合信号芯片测试系统及方法
技术领域
本发明属于芯片测试的技术领域,特别涉及数/模和模/数转换器的芯片测试系统及方法。
背景技术
随着产品应用领域的扩展,对12位模数转换器(DAC)和数模转换器(ADC)的性能指标提出了很高的要求。传统的数/模和模/数芯片测试系统局限于可操作性与通用性较差,动态测试数/模和模/数参数需要外挂设备,成本较高;外搭电路不稳定使得测试数据不可靠;没有专用的控制软件测试数据需要人工手动记录,人力成本和时间成本较高且重复性工作量较大;没有较通用的数模芯片测试系统。
专利申请201310666255.7公开了一种基于ARM处理器控制的LCM测试装置,包括电源转换电路和测试控制电路,所述测试控制电路与待测液晶模组相连接,所述电源转换电路上设置有多个外部接口电路,所述电源转换电路上连接有电压调节模块,所述电源转换电路通过电压调节模块与测试控制电路相连接。本发明公开的基于ARM处理器控制的LCM测试装置,利用测试控制电路与待测液晶模组相连接,首先进行电压转换,将电压值调整到合适待测液晶模组工作的电压范围,然后利用ARM处理器驱动存储器内部的程序和图像信息进行LCM测试,并将测试的图形信息和数据信息显示在显示电路上。然而该申请虽然是利用ARM处理器进行测试,并不适用于数/模和模/数测试系统,而且测试仍然需要外挂设备,成本较高;同时,测试数据并不可靠。
因此,目前数/模和模/数测试装置在进行数模转换时可靠性和稳定性差,动态测试实现困难,需要搭建电路和外接设备,使得测试数据在一定程度上真实性降低,不同项目的数/模和模/数模块测试需要重新搭建测试平台而造成通用性较差,且无法自动检测芯片是否在线和判断被测芯片是否接触良好,只能测试单颗芯片,重复劳动量大,测试软件层次化设计较为简单、模块化与可重用性设计并不完备,模块之间的耦合性太强,无法快速的进行程序移植,每次开发会造成人力物力与时间资源的严重浪费,硬件系统维护复杂度高,设计出一个稳定的、动态的数/模和模/数测试系统准确的测试和验证到数/模和模/数真正的性能指标供给设计人员是非常迫切的。
发明内容
为解决上述问题,本发明的目的在于提供一种数模混合信号芯片测试系统及方法,该系统及方法具备多芯片在线检测、自动和手动相结合、实时记录保存数据和系统差错处理等功能,节省硬件成本和软件设计周期,同时,还能够避免外搭电路带来的不稳定因素。
本发明的另一个目的在于提供一种数模混合信号芯片测试系统及方法,该系统及方法可以利用一个系统集成完成对12位数/模和模/数芯片的测试,系统利用率高,结合上位机统一控制增加自动化元素,提高人员效率。
为实现上述目的,本发明的技术方案如下。
一种数模混合信号芯片测试系统,其特征在于该系统包括有USB通信模块、在线检测模块、DAC测量模块、显示报警模块、线性扫描模块和差错处理模块,上述的模块均集成于ARM处理器中,其中:
USB通信模块,主要是接收控制命令,发送ADC采集被测芯片DAC的信号量的数据,利用ARM处理器内置的USB模块实现对USB电源管理、端点分配管理、类私有管理函数、中断函数、USB描述符、USB枚举、USB读写传输、命令解析和数据传输等功能;
在线检测模块,主要是检测被测芯片是否放置正确和接触是否良好,没有放置正确或接触不良,将提示用户重新放置,以确保测试数据的有效性;
DAC测量模块,主要是实现选择被测DAC芯片、初始化外部ADC模数转换器和DAC数模转换器、配置寄存器参数、读取外部ADC采集的被测芯片DAC信号量数据、发送外部DAC所需的模拟信号的数字量、数据封装、USB数据打包等功能;
显示报警处理模块,主要是在ARM程序执行过程中,读取各个芯片各功能模块的状态信息,并根据不同的状态信息进行相应的警示;
线性扫描模块,主要是完成外部DAC对被测芯片ADC模块输入高精度模拟信号量,将被测芯片的ADC将输入的模拟量转换成对应的数字量,并将数字量通过SPI总线输出给ARM,封装成USB数据报格式,发送给PC并进行相应的显示;
差错处理模块,主要是处理ARM与外围器件的连接性是否被成功建立起来,包含与PC建立的USB连接、DAC测量等模块运行过程的错误处理机制,差错处理实现接口接收数据效验机制,数据出错处理及数据重传,超时处理,MCU与DUT(被测芯片)在通信中数据的读写需要相应的等待时间,如果超出程序设定的时间则会进行溢出处理;校验处理,当接收到的效验码与计算出的效验码不匹配时丢弃奔驰数据重新接收。
所述DAC测量模块,其通道选择使用电子开关,使ARM的IO端口直接连接通道选择器,输出组合逻辑编码来控制选择采集哪一路DAC芯片输出的信号量;外部ADC模数转换器能够精确的对被测芯片DAC输出的信号量进行测量。
进一步,所述外部DAC输出信号量接入运算放大器,运算放大器对输入的模拟信号稳压及增加驱动能力。
一种数模混合信号芯片测试方法,该方法包括步骤:
101、测试装置上电,初始化系统;
102、测试装置启动完成后,发通信握手信号给测试装置建立通信连接,通信建立成功后,测试装置等待接收选择被测芯片DUT的ADC或者DAC种类、所需被测芯片的编号等信息命令,选择测试类型和所需测试的芯片;
103、测试装置通过在线检测模块对所需测试的被测芯片进行在线检测;
104、被测芯片准备就绪后,选择手动测试或是自动测试模式,如果用户选择进行自动测试模式,开始执行105、106、107、108、109等步骤。否则执行110等步骤;
105、读取配置信息列表,获取被测芯片寄存器配置地址和数据包含INL/DNL/offset/GAIN ERROR/SNR等静态测试指标功能配置及编号、DAC/ADC转换速率、ADC线性扫描和DAC自增扫描等信息,在状态信息显示区显示获取的配置信息,启动测试,获取配置信息;
106、将105步骤获取的状态信息发送给测试装置,ARM接收到指令,解析指令并保存数据;
107、ARM测试装置获取完成配置信息后,逐次进行被测芯片配置,被测芯片配置成功,执行以下步骤;
108、按照获取的测试项编号,对静态测试项和动态测试项进行依次测试,并对所需的ADC/DAC被测芯片逐个进行测试,对测试完成的项得到的数据,及时保存被测数据,完成所有测试后计算出对应项指标;
109、读出设计指标文件,获取相关测试项的设计指标,与实测指标进行对比;
110、进入手动测试。
所述103步骤中,所述在线检测模块的检测分为开路检测和短路检测,所述开路检测是断开DUT(被测芯片)的GND端口,将DUT的VCC拉到低端,连接DUT的IO口,检测DUT的IO口,若是高电平,表示DUT的引脚已经连接上,若是低电平,则表示DUT的引脚断路;所述短路检测是断开VDD的引脚,将DUT的IO端口和GND与ARM的IO端口连接,检测DUT的IO端口电平,若是高电平(ARM内部有上拉电阻),表示引脚连接正常,若是低点平,则表示有引脚短路。通过继电器切换可以定位到DUT的任意一个管脚。
进一步,所述103步骤中,检测时,按照预先设定的芯片编号顺序依次进行检测,并对被测芯片在检测过程中放置是否放置正确的结果记录下来,全部检测完成后将结果发送给PC,并重新放置被测芯片,直到检测全部被测芯片正确放置。
所述107步骤中,配置不成功且小于3次,执行106等步骤;配置不成功且大于3次,执行105等步骤。
所述109步骤中,不在测试范围的且此项测试次数小于3次的,ARM重新配置被测芯片,执行107步骤,否则,在测试范围的且此项测试次数大于3次,将不满足设计指标的测试项进行标识,并更新数据。
所述110步骤中,手动测试包括:ARM接收到命令,进行解析及差错判断,以获取相关数据,ARM对被测芯片进行配置,获取相关测试数据并发送到PC。
所述方法,进一步包括有111步骤,对接收到的数据进行相关运算,获得测试指标,且显示标注出现设计值与测试值不相符的测试项,从而节省设计人员和测试人员的记录时间,帮助设计人员和测试人员抽出更多时间能更好的进行问题查找。
本发明可以实现对模数混合芯片指标的自动测试和手动测试,在线检测减少因接触不良问题而导致的测试数据不可靠,采用USB接口通信突破了传统的串行通信使得传输速率大幅提高,将USB通信模块、ARM处理器、模/数和数/模测量和输入采集等信号模块集成到一个系统中,节省维护和外搭电路的成本,能够同时进行多个芯片的测试,能够收集更多的测试数据。
且,对被测芯片进行在线检测并提示,保证测试有效性;内嵌USB模块的ARM处理器保证了测试接口通信速率、节省时间和电路成本;能独立对线性扫描模块和DAC测量模块测试,在一定程度上增加了系统的可靠性和稳定性,使得整个系统具有高度的集成性。
附图说明
图1是本发明所实施系统的框图。
图2是本发明所实施的系统结构示意图。
图3是本发明所实施在线检测模块的示意图。
图4为本发明所实施DAC测量模块的控制流程图。
图5为本发明所实施显示报警处理模块的处理流程图。
图6为本发明所实施线性扫描模块的处理流程图。
图7为本发明所实施差错处理模块的处理流程图。
图8为本发明所实施的整体控制流程图。
图9为本发明所实施被测芯片端的控制流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
图1所示,为本发明所实现系统的结构示意图,图中所示,该测试装置除了能进行内置数模模块的MCU和专用型DAC和ADC,即对数/模和模/数模块进行测试;另一方面,可以作为一套系统给使用该芯片的客户做芯片性能参数展示,通过操作PC,可以向设计人员或客户展示12位数/模和模/数芯片性能参数。
本发明所开发的数/模和模/数芯片测试系统构成分为USB通信模块、在线检测模块、DAC测量模块、显示报警模块、线性扫描模块、差错处理模块,上述的模块均集成于ARM处理器中,。
结合图2所示,其具体结构是:ARM处理器上集成有USB通信模块,通过USB通信接口与PC机进行通信,同时,还可以通过串口与PC机进行数据交换和通信;ARM处理器还连接有DAC、蜂鸣器、LED指示灯、OS检测模块、ADC及供电模块,其中,DAC通过运算放大器与被测芯片进行连接,被测芯片可以是单个的芯片,也可以是多个芯片构成的芯片组;OS检测模块设置于ARM处理器和被测芯片之间,在ARM处理器的控制下对被测芯片进行检测;蜂鸣器和LED指示灯与ARM处理器单独连接,起到告警作用;ADC设置于ARM处理器及被测芯片之间,采集被测芯片的数据。
其中,USB通信模块,主要是接收PC的控制命令,发送ADC采集被测芯片DAC的信号量的数据,利用ARM处理器内置的USB模块实现对USB电源管理、端点分配管理、类私有管理函数、中断函数、USB描述符、USB枚举、USB读写传输、命令解析和数据传输等功能,通常,ARM内嵌有USB通信模块。
在线检测模块主要是检测被测芯片是否放置正确和接触是否良好,没有放置正确或接触不良,将提示用户重新放置,以确保测试数据的有效性,通常该模块集成于ARM处理器中,这样看起来是由ARM处理器直接来检测。图3所示,为在线检测模块的示意图,图中所示,在线检测分为开路检测和短路检测,用以确认在器件测试时所有的信号引脚都与测试系统相应的通道在电性能上完成了连接,并且没有信号引脚与其他信号引脚、电源或地发生短路。开路检测是断开DUT的GND端口,将DUT的VCC拉到低端,连接DUT的IO口,检测DUT的IO口,若是高电平,表示DUT的引脚已经连接上,若是低电平,则表示DUT的引脚断路;短路检测是断开VDD的引脚,将DUT的IO端口和GND与ARM的IO端口连接,检测DUT的IO端口电平,若是高电平(ARM内部有上拉电阻),表示引脚连接正常,若是低点平,则表示有引脚短路。通过继电器切换可以定位到DUT的任意一个管脚。
DAC测量模块,主要是实现选择被测DAC芯片、初始化外部ADC模数转换器和DAC数模转换器、配置寄存器参数、读取外部ADC采集的被测芯片DAC信号量数据、发送外部DAC所需的模拟信号的数字量、数据封装、USB数据打包等功能。其与ARM处理器之间的通道选择使用电子开关,使ARM的IO端口直接连接通道选择器,输出组合逻辑编码来控制选择采集哪一路DAC芯片输出的信号量;外部ADC模数转换器能够精确的对被测芯片DAC输出的信号量进行测量;外部DAC主要完成在输入连续的数字量时能精确的转换出对应的模拟量,他集成了SPI接口的内置配置寄存器的16位模拟DAC芯片;外部DAC输出信号量接入运算放大器,运算放大器对输入的模拟信号稳压及增加驱动能力。
显示报警处理模块,主要是在ARM程序执行过程中,读取各个芯片各功能模块的状态信息,并根据不同的状态信息进行相应的警示。另外设备也会通过指示灯、蜂鸣器、PC显示等多样的输出方式把各种状态数据(开机指示、通信错误、数据错误和帧校验错误)等信息,直观的指示出来,以便工作人员根据相应的错误提示进行问题解决。
线性扫描模块,主要是完成外部DAC对被测芯片ADC模块输入高精度模拟信号量,在PC的控制下,被测芯片的ADC将输入的模拟量转换成对应的数字量,并将数字量通过SPI总线输出给ARM,封装成USB数据报格式,发送给PC并进行相应的显示,输入到被测芯片DAC的模拟量,是经过运算放大器稳压的,以便可以同时对多个被测芯片提供相应的模拟信号量。
差错处理模块,主要是处理ARM与外围器件的连接性是否被成功建立起来,包含与PC建立的USB连接、DAC测量等模块在程序运行过程的错误处理机制,差错处理实现接口接收数据效验机制,数据出错处理及数据重传,超时处理,MCU与DUT在通信中数据的读写需要相应的等待时间,如果超出程序设定的时间则会进行溢出处理;校验处理,当接收到的效验码与计算出的效验码不匹配时丢弃奔驰数据重新接收。
图4所示,为DAC测量模块的控制流程图。图中所示,首先初始化外部ADC,然后获取PC控制命令,选择被测芯片;然后ARM与外接两线的ADC进行初始化,判断ARM与ADC是否握手成功,如果失败则重新获取PC控制命令,如果成功则读取外部ADC采集的被测芯片DAC信号量转换数据,然后按照通信协议格式封装数据帧,封装成USB数据包,最后发送USB数据包给PC。
显示报警处理模块的处理流程如图5所示,先初始化ARM IO,然后读取系统状态信息,再发送初始化完成信号,进入警示提醒处理模式,警示提醒模式有三种状态:
1、判断是开机状态吗?否则进入第2种状态,是则LED红灯、绿灯点亮,LED红灯两秒钟后关闭,蜂鸣器鸣叫1秒钟后停止,本次警示提醒结束。
2、判断USB通信故障码?否则进入第3种状态,是则LED红灯以50次每秒的频率闪烁,同时蜂鸣器鸣叫10秒钟后停止,本次警示提醒结束。
3、判断是DAC/ADC测量错误和帧校验错误码?是则LED红灯以20次每秒闪烁,然后蜂鸣器鸣叫5秒钟后停止,本次警示提醒结束。
线性扫描模块的处理流程如图6所示,先初始化外部DAC,然后发送握手信号,建立连接;连接不成功,则超时退出并报警,差错处理,返回初始化外部DAC步骤,连接成功,则写入数字量到外部DAC,记录数字量增量递加,直至超出扫描范围,扫描结束。
差错处理模块的处理流程如图7所示,先读取系统状态信息,然后保存当前系统状态信息到差错处理区,进入错误查找模式。
如果是接收数据帧错误,则保存错误编号,通知受控方重新发送,并告知PC接收数据错误,正在重新接收;然后向PC发送错误信息,并提示重新传输。
如果是USB通信故障,则USB重新枚举、握手,然后判断通信故障是否大于3次,否则返回上一步,判断是否是USB通信故障,是则发送USB初始化失败或枚举失败或握手失败信息给PC,并提示检查。
如果是DAC/ADC测量错误,则初始化通信接口,配置外部ADC/DAC控制寄存器,然后判断通信故障是否大于3次,否则返回上一步,判断是否是DAC/ADC测量错误,是则发送接口初始化失败或寄存器配置失败或握手失败信息给PC,并提示检查。
PC负责数/模或模/数参数测试执行的人机接口,主要功能描述为(1)寄存器配置区,是被测芯片选择,选择范围为1到4,初始值为0,即默认选择全部测量,以轮训的方式遍历;速率选择是选择被测数/模或模/数转换速率;被测芯片读写寄存器是写入或读取指定寄存器的数据;将配置参数组成消息帧通过通信接口下发给底层单板系统;(2)被测芯片数/模和模/数指标测试区,是根据采集到的DAC输出的模拟信号量和ADC输出的数字信号,利用相关方法计算参数,并将计算得到的相关参数显示;(3)系统状态信息显示,是将接收到的差错信息及系统运行状态信息显示;(4)线性/自增扫描图像显示界面,把扫描过程中收集的芯片测试数据显示出来,并以列表的形式将采集数据显示出来,直接生成测试图形与测试曲线,测试数据保存在指定目录下。
因此,本发明所实现的数模混合信号芯片测试方法,该方法包括步骤如下:
201、数/模和模/数测试装置上电,初始化系统时钟、IO端口、USB通信、线性扫描、DAC测量、在线检测和通信接口等模块初始化,接着ARM处理器配置内部寄存器,自检外设模块,完成自检后调用显示报警模块蜂鸣器警示、LED绿灯常亮指示用户启动完成。
202、测试装置启动完成后,发通信握手信号给测试装置建立通信连接,若握手不成功,蜂鸣器鸣响,LED红灯点亮提示用户系统出现问题,进行差错处理后下位机再次尝试与上位机握手,若握手成功,ARM发送USB通信握手成功信息,显示以提示用户通信建立成功;通信建立成功后,测试装置等待接收选择被测芯片的ADC或者DAC种类、所需被测芯片的编号等信息命令,提示用户选择测试类型和所需测试的芯片。
203、测试装置对所需测试的被测芯片进行在线检测,按照预先设定的芯片编号顺序依次进行检测,对被测芯片在检测过程中放置是否放置正确的结果记录下来,等全部检测完成后将结果发送给PC,并提示用户重新放置被测芯片,直到检测全部被测芯片正确放置。
204、ARM发送被测芯片准备就绪信息给PC,并显示系统状态信息,接着测试系统等待用户选择手动测试或是自动测试,如果用户选择进行自动测试模式,开始执行205、206、207、208、209等步骤。否则执行210等步骤。
205、PC读取配置信息列表,获取被测芯片寄存器配置地址和数据包含INL/DNL/offset/GAIN ERROR/SNR等静态测试指标功能配置及编号、DAC/ADC转换速率、ADC线性扫描和DAC自增扫描等信息,在状态信息显示区显示获取的配置信息,用户按下启动测试按钮,获取配置信息。
206、PC将获取的状态信息发送给测试装置,ARM接收到PC发送的指令,解析指令并保存数据。
207、ARM测试装置获取完成配置信息后,逐次进行被测芯片配置,配置不成功且小于3次,执行206等步骤;配置不成功且大于3次,执行205等步骤。被测芯片配置成功,执行以下步骤。
208、按照获取的测试项编号,对静态测试项和动态测试项进行依次测试,并对所需的ADC/DAC被测芯片逐个进行测试,对测试完成的项得到的数据,及时通过USB接口传送至PC,保存被测数据,完成所有测试后PC根据相应测试项的测试方法计算出对应项指标,将测试数据和绘制的图像更新到对应的显示区。
209、读出设计指标文件,获取相关测试项的设计指标,与实测指标进行对比,不在测试范围的且此项测试次数小于3次的,ARM重新配置被测芯片,执行207步骤,否则,在测试范围的且此项测试次数大于3次,则将不满足设计指标的测试项进行标识,并更新数据。
210、以上204步骤测试装置进入手动测试模式,用户按下测试项命令,ARM接收到命令,进行解析及差错判断,以获取相关数据,ARM对被测芯片进行配置,获取相关测试数据并发送到PC。
211、对接收到的数据进行相关运算,获得测试指标,执行209、210步骤,在显示标识出现设计值与测试值不相符的测试项。
对于被测芯片端,其软件控制流程图如图9所示,包括如下步骤:
301、被测芯片时钟系统、IO端口、通信接口等初始化。
302、判断是否接收ARM命令和数据,如果否则循环判断,如果是则进入下一步303。
303、解析通过SPI接口发送的指令,提取出命令和数据。
304、判断是否进行寄存器读写。如果否,则读取寄存器数据或写入寄存器数据,并通过SPI接口反馈;如果是,则进入下一步305判断是否进行DAC静态指标测试。
305、判断是否进行DAC静态指标测试。如果否,则进入306步骤,进行自动测试;如果是,则进入307判断是否进行ADC静态指标测试步骤。
306、自动测试。是自动测试,则提取出地址和数据,配置寄存器,固定采集输入信号量,逐个通过SPI接口输出数据,然后返回302步骤;如果不是自动测试,则提取出地址、数据和测试项编号,数据配置到相应寄存器,通过DAC输出模拟信号,然后返回302步骤。
307、判断是否进行ADC静态指标测试。如果否,则进入308步骤,进行自动测试;如果是,则进入309判断是否进行线性扫描步骤。
308、自动测试。是自动测试,则提取出地址和数据,配置寄存器,固定采集输入信号量,逐个通过SPI接口输出数据,然后返回302步骤;如果不是自动测试,则提取出地址、数据和测试项编号,数据配置到相应寄存器,通过DAC输出模拟信号,然后返回302步骤。
309、判断是否进行线性扫描。是则进入311,否则进入310。
310、提取出地址和数据并配置,动态采集输入信号量,通过SPI输出相应数据。
311、判断是否进行自增扫描。否则返回302步骤,是则进入312步骤。
312、提取出地址和数据并配置,动态采集输入信号量,通过DAC输出模拟信号供数据处理模块,然后返回302步骤。
通过本发明,可以实现对模数混合芯片指标的自动测试和手动测试,本发明利用在线检测减少因接触不良问题而导致的测试数据不可靠,采用USB接口通信突破了传统的串行通信使得传输速率大幅提高,将USB、ARM处理器、模/数和数/模测量和输入采集等信号模块集成到一个系统中,节省维护和外搭电路的成本,能够同时进行多个芯片的测试,能够收集更多的测试数据。
同时,对被测芯片进行在线检测并提示,保证测试有效性;内嵌USB模块的ARM处理器保证了测试接口通信速率、节省时间和电路成本;能独立对线性扫描模块和DAC测量模块测试,在一定程度上增加了系统的可靠性和稳定性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种数模混合信号芯片测试系统,其特征在于该系统包括有USB通信模块、在线检测模块、DAC测量模块、显示报警模块、线性扫描模块和差错处理模块,上述的模块均集成于ARM处理器中,其中:
USB通信模块,接收控制命令、发送信号量数据、USB电源管理、端点分配管理、类私有管理函数、中断函数、USB描述符、USB枚举、USB读写传输、命令解析和数据传输功能;所述信号量数据是发送ADC采集被测芯片DAC的信号量数据,所述USB电源管理是利用ARM处理器内置的USB模块实现对USB电源管理;
在线检测模块,检测被测芯片是否放置正确和接触是否良好,没有放置正确或接触不良,将提示用户重新放置,以确保测试数据的有效性;
DAC测量模块,实现选择被测DAC芯片、初始化外部ADC模数转换器和DAC数模转换器、配置寄存器参数、读取外部ADC采集的被测芯片DAC信号量数据、发送外部DAC所需的模拟信号的数字量、数据封装、USB数据打包功能;
显示报警处理模块,在ARM程序执行过程中,读取各个芯片各功能模块的状态信息,并根据不同的状态信息进行相应的警示;
线性扫描模块,完成外部DAC对被测芯片ADC模块输入高精度模拟信号量,将被测芯片的ADC将输入的模拟量转换成对应的数字量,并将数字量通过SPI总线输出给ARM,封装成USB数据报格式,发送给PC并进行相应的显示;
差错处理模块,主要是处理ARM与外围器件的连接性是否被成功建立起来,包含与PC建立的USB连接、DAC测量模块运行过程的错误处理机制,差错处理实现接口接收数据效验机制,数据出错处理及数据重传,超时处理,MCU与DUT在通信中数据的读写需要相应的等待时间,如果超出程序设定的时间则会进行溢出处理;校验处理,当接收到的效验码与计算出的效验码不匹配时丢弃本次数据重新接收。
2.如权利要求1所述的数模混合信号芯片测试系统,其特征在于所述DAC测量模块,其通道选择使用电子开关,使ARM的IO端口直接连接通道选择器,输出组合逻辑编码来控制选择DAC芯片输出的信号量。
3.如权利要求1所述的数模混合信号芯片测试系统,其特征在于所述外部DAC输出信号量接入运算放大器,运算放大器对输入的模拟信号稳压及增加驱动能力。
4.一种数模混合信号芯片测试方法,该方法包括步骤:
101、测试装置上电,初始化系统;
102、测试装置启动完成后,发通信握手信号给测试装置建立通信连接,通信建立成功后,测试装置等待接收选择被测芯片DUT的ADC或者DAC种类、所需被测芯片的编号信息命令,选择测试类型和所需测试的芯片;
103、测试装置通过在线检测模块对所需测试的被测芯片进行在线检测;
104、被测芯片准备就绪后,选择手动测试或是自动测试模式,如果用户选择进行自动测试模式,开始执行105、106、107、108、109步骤,否则执行110步骤;
105、读取配置信息列表,获取被测芯片寄存器配置地址和数据包含INL/DNL/offset/GAIN ERROR/SNR静态测试指标功能配置及编号、DAC/ADC转换速率、ADC线性扫描和DAC自增扫描信息,在状态信息显示区显示获取的配置信息,启动测试,获取配置信息;
106、将105步骤获取的状态信息发送给测试装置,ARM接收到指令,解析指令并保存数据;
107、ARM测试装置获取完成配置信息后,逐次进行被测芯片配置,被测芯片配置成功,执行以下步骤;
108、按照获取的测试项编号,对静态测试项和动态测试项进行依次测试,并对所需的ADC/DAC被测芯片逐个进行测试,对测试完成的项得到的数据,及时保存被测数据,完成所有测试后计算出对应项指标;
109、读出设计指标文件,获取相关测试项的设计指标,与实测指标进行对比;
110、进入手动测试。
5.如权利要求4所述的数模混合信号芯片测试方法,其特征在于所述103步骤中,所述在线检测模块的检测分为开路检测和短路检测,所述开路检测是断开DUT的GND端口,将DUT的VCC拉到低端,连接DUT的IO口,检测DUT的IO口,若是高电平,表示DUT的引脚已经连接上,若是低电平,则表示DUT的引脚断路;所述短路检测是断开VDD的引脚,将DUT的IO端口和GND与ARM的IO端口连接,检测DUT的IO端口电平,若是高电平,表示引脚连接正常,若是低点平,则表示有引脚短路,通过继电器切换可以定位到DUT的任意一个管脚。
6.如权利要求5所述的数模混合信号芯片测试方法,其特征在于所述103步骤中,检测时,按照预先设定的芯片编号顺序依次进行检测,并对被测芯片在检测过程中放置是否放置正确的结果记录下来,全部检测完成后将结果发送给PC,并重新放置被测芯片,直到检测全部被测芯片正确放置。
7.如权利要求4所述的数模混合信号芯片测试方法,其特征在于所述107步骤中,配置不成功且小于3次,执行106步骤;配置不成功且大于3次,执行105步骤。
8.如权利要求4所述的数模混合信号芯片测试方法,其特征在于所述109步骤中,不在测试范围的且此项测试次数小于3次的,ARM重新配置被测芯片,执行107步骤,否则,在测试范围的且此项测试次数大于3次,将不满足设计指标的测试项进行标识,并更新数据。
9.如权利要求4所述的数模混合信号芯片测试方法,其特征在于所述110步骤中,手动测试包括:ARM接收到命令,进行解析及差错判断,以获取相关数据,ARM对被测芯片进行配置,获取相关测试数据并发送到PC。
10.如权利要求4所述的数模混合信号芯片测试方法,其特征在于所述方法,进一步包括有111步骤,对接收到的数据进行相关运算,获得测试指标,且显示标注出现设计值与测试值不相符的测试项,从而节省设计人员和测试人员的记录时间,帮助设计人员和测试人员抽出更多时间能更好的进行问题查找。
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