CN106774636B - 芯片内部动作时间的检测系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种芯片内部动作时间的检测系统及方法，芯片具有状态输出管，该检测系统包括：检测设备、外部时钟、计算单元和定义单元；检测设备具有失效地址存储单元，用于对虚拟地址进行计数；其中，芯片的状态输出管与失效地址存储单元的控制端相连；外部时钟与失效地址存储单元的输入端相连；计算单元，估算要测量的动作时间，据此定义时钟信号的周期；定义单元，在失效地址存储单元中为每个时钟信号定义不同的虚拟地址；检测设备，检测时，将虚拟地址存储于失效地址存储单元中；然后计算单元还统计存储于失效地址存储单元中的虚拟地址数目；此外，计算单元根据时钟信号的周期和虚拟地址数目，从而准确地计算出芯片内部动作时间。

Description

芯片内部动作时间的检测系统及方法
技术领域
本发明涉及微电子芯片功能性检测领域，具体涉及一种芯片内部动作时间的检测方法及方法。
背景技术
随着集成电路工艺的发展，芯片功能变得越来越强大，对测试的要求也越来越高。在测试项目大量增加的同时，测试的准确性也变得极为重要。在以往的存储类闪存芯片测试中，数据写入时间、数据擦除时间(通称为动作时间)的测量是通过整个测试项的时间(简称为全部时间)估算出来的。而通过这种方法测量得到的时间，只是一个“大概”值，它不仅包含真正的“动作时间”，也包含了芯片上电下电、芯片启动、指令发出等时间(简称为其余时间)，如图1所示。当“动作时间”很短，只有毫秒级甚至微秒级时，那么，这些“其余时间”就会相对很大，这时量测到的结果就变得失去意义。
发明内容
为了克服以上问题，本发明旨在一种芯片内部动作时间的检测系统及方法，从而得到较为准确的内部动作时间。
为了达到上述目的，本发明提供了一种芯片内部动作时间的检测系统，芯片具有状态输出管，其包括：检测设备、外部时钟、计算单元和定义单元；检测设备具有失效地址存储单元，用于对虚拟地址进行计数；其中，
芯片的状态输出管与失效地址存储单元的控制端相连；外部时钟与失效地址存储单元的输入端相连；
计算单元，估算要测量的动作时间，据此定义时钟信号的周期；
定义单元，在失效地址存储单元中为每个时钟信号定义不同的虚拟地址；
检测设备，检测时，将虚拟地址存储于失效地址存储单元中；然后计算单元还统计存储于失效地址存储单元中的虚拟地址数目；此外，计算单元根据时钟信号的周期和虚拟地址数目，计算芯片内部动作时间。
优选地，所述状态输出管为引脚或寄存器。
为了达到上述目的，本发明提供了一种芯片内部动作时间的检测方法，芯片具有状态输出管，所采用的检测设备具有失效地址存储单元，还采用了外部时钟，采用失效地址存储单元来进行计数，具体包括：
步骤01：将芯片的状态输出管与失效地址存储单元的控制端相连；将外部时钟与失效地址存储单元的输入端相连；所述状态输出管的电压改变所持续的时间为所要测量的动作时间；
步骤02：估算要测量的动作时间，据此定义时钟信号的周期；
步骤03：在失效地址存储单元中为每个时钟信号定义不同的虚拟地址；
步骤04：开始检测，将虚拟地址存储于失效地址存储单元中，然后统计存储于失效地址存储单元中的虚拟地址数目；
步骤05：根据时钟信号的周期和虚拟地址数目，计算芯片内部动作时间。
优选地，所述状态输出管为引脚或寄存器。
优选地，当芯片内部正在工作时，寄存器的值为“0”，此时输入任何指令都无效；当芯片内部处于空闲状态时，所述状态输出管的值为“1”，此时输入指令进行下一步动作；状态输出管由“1”变为“0”，表示芯片接收到指令，开始进行相应的内部动作，状态输出管由“0”变为“1”，表示芯片内部动作完成，计算两次变化的相隔时间，即为所要检测的芯片内部动作时间。
优选地，所述步骤04中，时钟信号的周期乘以虚拟地址数目得到所述芯片内部动作时间。
优选地，所述步骤04中，失效地址存储单元中，定义“0”为芯片内部正在工作，“1”为芯片没有工作；然后，将失效地址存储单元中的位值与“1”比较，比较结果不相同，相应的位值所在地址被记录下来。
优选地，步骤02中，估算要测量的动作时间为t1，则设置时钟信号的周期为t2，t1为t2的200～300倍。
优选地，所述步骤03中，不同的虚拟地址包括：0×0000，0×0001，0×0002，……，0×EAAA，EAAA为虚拟地址的最大值。
本发明的一种芯片内部动作时间的检测系统，通过芯片的引脚的电压变化，或是芯片内寄存器值的改变，来准确地测量芯片内部动作时间。
附图说明
图1为本发明的一个较佳实施例的芯片内部动作时间的检测方法的流程示意图
图2为本发明的一个较佳实施例的失效地址存储单元与外部时钟和状态输出管的连接示意图
图3为本发明的一个较佳实施例的芯片内部动作时间的检测方法的原理示意图
图4为本发明的一个较佳实施例的使用T2000失效地址存储单元的示意图
具体实施方式
为使本发明的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本发明的内容作进一步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本发明的保护范围内。
以下结合附图1-4和具体实施例对本发明作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式、使用非精准的比例，且仅用以方便、清晰地达到辅助说明本实施例的目的。
本实施例中，请参阅图2，芯片内部动作时间的检测系统包括：检测设备、外部时钟02、计算单元和定义单元；检测设备具有失效地址存储单元01，用于对虚拟地址进行计数；芯片具有状态输出管03，状态输出管03可以为引脚或寄存器，失效地址存储单元01可以作为计数器来进行计数，此外，还需要准备外部时钟02，其中，失效地址存储单元01的输入端与外部时钟02相连接，失效地址存储单元01的控制端与状态输出管03相连接。这里的检测设备还具有多个数字通道，失效地址存储单元01的控制端通过数字通道与状态输出管03相连，失效地址存储单元01的输入端通过数字通道与外部时钟02相连。
计算单元，估算所要测量的动作时间，据此定义时钟信号的周期；
定义单元，在失效地址存储单元01中为每个时钟信号定义不同的虚拟地址；
检测设备，检测时，将虚拟地址存储于失效地址存储单元01中；然后计算单元还统计存储于失效地址存储单元01中的虚拟地址数目；此外，计算单元根据时钟信号的周期和虚拟地址数目，计算芯片内部动作时间。通过定义“0”为芯片内部正在工作，此时输入任何指令都无效。“1”为芯片处于空闲状态，可以输入指令进行下一步动作；在数据写入和擦除过程中，状态输出管03的状态会经过“1”—“0”—“1”的变化，例如，在某一指令输入瞬间，状态输出管03的值从“1”变为“0”，表示芯片接收到该指令，并且开始进行相应的内部动作；当内部动作完成后，状态输出管03的值从“0”变为“1”，这两次变化之间的时间就是所要测量的准确的动作时间。
本实施例中的一种芯片内部动作时间的检测方法，以寄存器作为状态输出管为例进行说明，请参阅图1，具体包括：
步骤01：将寄存器与失效地址存储单元的控制端相连；将外部时钟与失效地址存储单元的输入端相连；
具体的，这里寄存器的管脚所输出的电压改变所持续的时间为所要测量的动作时间。
步骤02：估算要测量的动作时间，据此定义时钟信号的周期；
具体的，估算要测量的动作时间为t1，则设置时钟信号的周期为t2，t1为t2的200～300倍；例如，执行擦除动作，擦除时间的所估算的时间为30秒，最大值为60秒，因此，可以设置时钟信号的周期为1毫秒。
步骤03：在失效地址存储单元中为每个时钟信号定义不同的虚拟地址；
具体的，不同的虚拟地址包括：0×0000，0×0001，0×0002，……，0×EAAA，EAAA为虚拟地址的最大值，该最大值可以根据实际需要进行设置。
步骤04：开始检测，将虚拟地址存储于失效地址存储单元中，然后统计存储于失效地址存储单元中的虚拟地址数目；
具体的，为了准确测量该“动作时间”，时钟源恒定，寄存器值为0时，失效地址存储单元开始计数，寄存器的值为“1”时，外部时钟停止计数。请参阅图3，为本实施例的检测方法的原理图，芯片内部动作时，状态输出管03的状态为低，开启失效地址存储单元的计时功能；芯片处于空闲状态时，状态输出管03的状态为高，关闭计时功能；失效地址存储单元01中，定义“0”为芯片内部正在工作，“1”为芯片没有工作；然后，将失效地址存储单元01中的位值与“1”比较，比较结果不相同，相应的位值所在地址被记录下来。所记录的虚拟地址数目为状态输出管03的状态为低时的时钟信号数量。统计得到的虚拟地址数目为N；例如，请参阅图4，使用T2000失效地址存储单元用来计时，将状态输出管03的状态值与“1”进行比较，所有比较失败的数据都会被保留下来，相应的虚拟地址会被记录下来。
需要说明的是，失效地址存储单元中只能够存储地址，当两次地址一样时，前一次地址会被覆盖，因此，需要为每一个时钟信号定义不同的地址并存储于不同的地址。
步骤05：根据时钟信号的周期和虚拟地址数目，计算芯片内部动作时间。
具体的，如图3所示，假设统计得到的虚拟地址数目为N，时钟信号的周期为Period，则“动作时间”＝N*Period。
例如，采用本实施例的检测方法检测了八个芯片，测试结果请参阅表一，得到了动作测试时间，这些动作测试时间与芯片说明资料相符，并且，在芯片动作完成例如擦除完成后，对芯片数据做读取验证，在对应的动作测试时间下，检测擦除成功，说明所得到的测试时间是正确的。
表一
统计数目 时钟周期 测试时间
例1 21641 1mS 21.641S
例2 21891 1mS 21.891S
例3 21946 1mS 21.946S
例4 28229 1mS 28.229S
例5 30264 1mS 30.264S
例6 28642 1mS 28.642S
例7 21610 1mS 21.61S
例8 22471 1mS 22.471S
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然实施例仅为了便于说明而举例而已，并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明精神和范围的前提下可作若干的更动与润饰，本发明所主张的保护范围应以权利要求书为准。

Claims (5)

1.一种芯片内部动作时间的检测系统，芯片具有状态输出管，其特征在于，包括：检测设备、外部时钟、计算单元和定义单元；检测设备具有失效地址存储单元，用于对虚拟地址进行计数；其中，
芯片的状态输出管与失效地址存储单元的控制端相连；外部时钟与失效地址存储单元的输入端相连；
计算单元，估算要测量的动作时间，据此定义时钟信号的周期；其中，估算要测量的动作时间为t1，则设置时钟信号的周期为t2，t1为t2的200～300倍；
定义单元，在失效地址存储单元中为每个时钟信号定义不同的虚拟地址；
检测设备，检测时，将虚拟地址存储于失效地址存储单元中；然后计算单元还统计存储于失效地址存储单元中的虚拟地址数目，其中，时钟源恒定，寄存器值为“0”时，失效地址存储单元开始计数，寄存器的值为“1”时，外部时钟停止计数；芯片内部动作时，状态输出管的状态为低，开启失效地址存储单元的计时功能；芯片处于空闲状态时，状态输出管的状态为高，关闭计时功能；失效地址存储单元中，定义“0”为芯片内部正在工作，“1”为芯片没有工作；将失效地址存储单元01中的位值与“1”比较，比较结果不相同，相应的位值所在地址被记录下来；所记录的虚拟地址数目为状态输出管的状态为低时的时钟信号数量；统计得到的虚拟地址数目为N；时钟信号的周期乘以虚拟地址数目得到所述芯片内部动作时间。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述状态输出管为引脚或寄存器。
3.一种芯片内部动作时间的检测方法，所述芯片具有状态输出管，所采用的检测设备具有失效地址存储单元，还采用了外部时钟，其特征在于，采用失效地址存储单元来进行计数，具体包括：
步骤01：将芯片的状态输出管与失效地址存储单元的控制端相连；将外部时钟与失效地址存储单元的输入端相连；所述状态输出管的电压改变所持续的时间为所要测量的动作时间；
步骤02：估算要测量的动作时间，据此定义时钟信号的周期；其中，估算要测量的动作时间为t1，则设置时钟信号的周期为t2，t1为t2的200～300倍；
步骤03：在失效地址存储单元中为每个时钟信号定义不同的虚拟地址；
步骤04：开始检测，将虚拟地址存储于失效地址存储单元中，然后统计存储于失效地址存储单元中的虚拟地址数目；其中，时钟源恒定，寄存器值为“0”时，失效地址存储单元开始计数，寄存器的值为“1”时，外部时钟停止计数；芯片内部动作时，状态输出管的状态为低，开启失效地址存储单元的计时功能；芯片处于空闲状态时，状态输出管的状态为高，关闭计时功能；失效地址存储单元中，定义“0”为芯片内部正在工作，“1”为芯片没有工作；将失效地址存储单元01中的位值与“1”比较，比较结果不相同，相应的位值所在地址被记录下来；所记录的虚拟地址数目为状态输出管的状态为低时的时钟信号数量；统计得到的虚拟地址数目为N；
步骤05：时钟信号的周期乘以虚拟地址数目得到所述芯片内部动作时间。
4.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于，所述状态输出管为引脚或寄存器。
5.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于，所述步骤03中，不同的虚拟地址包括：0×0000，0×0001，0×0002，……，0×EAAA，EAAA为虚拟地址的最大值。
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