CN108181575A - 集成电路测试仪的数字波形测试系统及产生方法 - Google Patents

集成电路测试仪的数字波形测试系统及产生方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种集成电路测试仪的数字波形测试系统及产生方法，读取数据产生命令发给驱动芯片；据设置的发送器速率及位宽设置向量波形生成模块、开关信息生成模块内FIFO的位宽N及深度；设置的速率Rate决定波形数据、及开关数据的分辨率为1/Rate，一个N位宽的数据则代表N/Rate时间长度的数据，读取周期T及边沿定位信息D1、D2，将一个周期数据分为T*Rate/N个数据顺序存入波形数据；发送器速率及位宽设置相同，读取周期及边沿定位信息D0、D3，将一个周期的开关信息分为T*Rate/N个数据顺序存入开关数据；写入FIFO的同时，按流水线操作读取波形及开关数据，并通过发送器发给驱动数据。

Description

集成电路测试仪的数字波形测试系统及产生方法
技术领域
本发明涉及一种集成电路测试仪的数字波形测试系统及产生方法，属于数字集成电路测试仪领域。
背景技术
数字集成电路测试仪是对集成电路进行测试的专用仪器设备，通过发送向量测试波形测试DUT功能、DUT的直流参数以及交流参数。主要靠ASIC或者可编程逻辑器件+外围高精度器件来产生精度百ps甚至更高精度的波形用于测量被测件的各项指标；通常的方法要么开发时间长、成本高，要么器件多占用体积大、功耗高。
发明内容
针对以上问题，本发明提供了一种开发时间短、成本低，占用体积小、功耗低的集成电路测试仪的数字波形测试系统及产生方法。本发明为采用高速Serdes产生高精度波形的测试方法。
为了解决以上问题，本发明采用了如下技术方案：一种集成电路测试仪的数字波形测试系统，其特征在于：包括存储模块、读取模块、向量波形生成模块、开关数据生成模块、驱动生成模块、发送模块；
所述的存储模块：存储上位机发送的向量信息、周期信息、边沿定位信息、驱动信息数据；
所述的读取模块：读取向量、周期、边沿定位信息、驱动信息给向量波形生成模块、开关数据生成模块、驱动生成模块生成波形数据；
所述的向量波形生成模块：根据周期、边沿定位信息生成用于测量DUT功能的向量波形；
所述的开关数据生成模块：用于控制开、关、高阻状态；
所述的驱动生成模块：用于控制测量DUT所需要的不同电压电流；
所述的发送模块：将向量波形及开关信息按照时序通过Transmitter发送。
所述的向量信息为：用于给DUT功能测量的高、低的波形数据信息，此信息数据量较大存储在DDR3大容量存储单元。
所述的周期信息及边沿定位信息为：指给DUT的波形何时高何时低以及何时开何时关，具体分为：
T：一个驱动周期；
D0：一个T内，D0时刻驱动由高阻态转为正常状态；
D1：一个T内，D1时刻输出驱动数据开始；
D2：一个T内，D2时刻输出驱动数据停止；
D3：一个T内，D3时刻输出由正常到高阻态。
所述的驱动信息：用于DUT测试的不同电压电流。
一种集成电路测试仪的数字波形产生方法，其特征在于：包括以下步骤：
第一步：依次接收并存储上位机发送的向量信息、周期信息、边沿定位信息、驱动信息数据；
第二步：读取驱动数据，产生命令发给驱动芯片；
第三步：根据设置的发送器Transmitter速率(Rate)以及位宽设置向量波形生成模块、开关信息生成模块内FIFO存储器的位宽(N)及深度；
第四步：设置的速率Rate决定波形数据、以及开关数据的分辨率为1/Rate，一个N位宽的数据则代表N/Rate时间长度的数据，读取周期(T)以及边沿定位信息D1、D2，将一个周期数据分为T*Rate/N个数据顺序存入波形数据FIFO存储器；
第五步：发送器Transmitter速率(Rate)以及位宽设置相同，读取周期(T)以及边沿定位信息D0、D3，将一个周期的开关信息分为T*Rate/N个数据顺序存入开关数据FIFO存储器；
第六步：写入FIFO存储器的同时，按照流水线操作读取波形数据FIFO存储器、开关数据FIFO存储器，数据通过发送器Transmitter发给驱动数据。
本发明与最接近的现有技术相比有以下有益效果：
1、随着FPGA高速收发器的不断发展，例如Xilinx的Virtex UltraScale系列内部收发器速率可高达30Gb/s，采用本发明的方案处理可以产生分辨率几十ps的波形用于测试DUT；
2、现有技术一般采用ASIC或者可编程逻辑器件+外围高精度器件来产生。Asic不可编程并且从设计到投产使用的周期漫长，而采用可编程器件+外围器件，由于一般的集成电路测试仪动辄几百甚至上千通道，采用外围高精度器件来实现高分辨率波形的产生，势必会增加器件的数量，从而增加占用体积以及功耗，本方案只采用FPGA收发器可灵活编译，FPGA的收发器数量可高达几十甚至上百，使用本方案可有效减少设计周期、体积及设备功耗。
本发明采用高速收发器产生高精度波形的测试方法，可在减少开发时间和成本的前提下产生高速、高精度的波形用于测量DUT。
附图说明
图1为本发明系统的结构框图。
图2为本发明系统的运行流程框图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作进一步详细地说明。
如图1所示，本发明提供了一种集成电路测试仪的数字波形测试系统，包括存储模块、读取模块、向量波形生成模块、开关数据生成模块、驱动生成模块、发送模块；
所述的存储模块：存储上位机发送的向量信息、周期信息、边沿定位信息、驱动信息数据；
所述的读取模块：读取向量、周期、边沿定位信息、驱动信息给向量波形生成模块、开关数据生成模块、驱动生成模块生成波形数据；
所述的向量波形生成模块：根据周期、边沿定位信息生成用于测量DUT功能的向量波形；
所述的开关数据生成模块：用于控制开、关、高阻状态；
所述的驱动生成模块：用于控制测量DUT所需要的不同电压电流；
所述的发送模块：将向量波形及开关信息按照时序通过Transmitter发送。
所述的向量信息为：用于给DUT功能测量的高、低的波形数据信息，此信息数据量较大存储在DDR3大容量存储单元。
所述的周期信息及边沿定位信息为：指给DUT的波形何时高何时低以及何时开何时关，具体分为：
T：一个驱动周期；
D0：一个T内，D0时刻驱动由高阻态转为正常状态；
D1：一个T内，D1时刻输出驱动数据开始；
D2：一个T内，D2时刻输出驱动数据停止；
D3：一个T内，D3时刻输出由正常到高阻态。
所述的驱动信息：用于DUT测试的不同电压电流。
如图2所示，本发明还提供了一种集成电路测试仪的数字波形产生方法，流程运行如下；
第一步：依次接收并存储上位机发送的向量信息、周期信息、边沿定位信息、驱动信息数据；
第二步：读取驱动数据，产生命令发给驱动芯片；
第三步：根据设置的发送器Transmitter速率(Rate)以及位宽设置向量波形生成模块、开关信息生成模块内FIFO存储器的位宽(N)及深度；
第四步：设置的速率Rate决定波形数据、以及开关数据的分辨率为1/Rate，一个N位宽的数据则代表N/Rate时间长度的数据，读取周期(T)以及边沿定位信息D1、D2，将一个周期数据分为T*Rate/N个数据顺序存入波形数据FIFO存储器；
第五步：发送器Transmitter速率(Rate)以及位宽设置相同，读取周期(T)以及边沿定位信息D0、D3，将一个周期的开关信息分为T*Rate/N个数据顺序存入开关数据FIFO存储器；
第六步：写入FIFO存储器的同时，按照流水线操作读取波形数据FIFO存储器、开关数据FIFO存储器，数据通过发送器Transmitter发给驱动数据。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不限制于本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (2)

1.一种集成电路测试仪的数字波形测试系统，其特征在于：包括存储模块、读取模块、向量波形生成模块、开关数据生成模块、驱动生成模块、发送模块；
所述的存储模块：存储上位机发送的向量信息、周期信息、边沿定位信息、驱动信息数据；
所述的读取模块：读取向量、周期、边沿定位信息、驱动信息给向量波形生成模块、开关数据生成模块、驱动生成模块生成波形数据；
所述的向量波形生成模块：根据周期、边沿定位信息生成用于测量DUT功能的向量波形；
所述的开关数据生成模块：用于控制开、关、高阻状态；
所述的驱动生成模块：用于控制测量DUT所需要的不同电压电流；
所述的发送模块：将向量波形及开关信息按照时序通过Transmitter发送。
所述的向量信息为：用于给DUT功能测量的高、低的波形数据信息，此信息数据量较大存储在DDR3大容量存储单元。
所述的周期信息及边沿定位信息为：指给DUT的波形何时高何时低以及何时开何时关，具体分为：
T：一个驱动周期；
D0：一个T内，D0时刻驱动由高阻态转为正常状态；
D1：一个T内，D1时刻输出驱动数据开始；
D2：一个T内，D2时刻输出驱动数据停止；
D3：一个T内，D3时刻输出由正常到高阻态。
所述的驱动信息：用于DUT测试的不同电压电流。
2.根据权利要求1所述测试系统的数字波形产生方法，其特征在于：包括以下步骤：
第一步：依次接收并存储上位机发送的向量信息、周期信息、边沿定位信息、驱动信息数据；
第二步：读取驱动数据，产生命令发给驱动芯片；
第三步：根据设置的发送器Transmitter速率Rate以及位宽设置向量波形生成模块、开关信息生成模块内FIFO存储器的位宽N及深度；
第四步：设置的速率Rate决定波形数据、以及开关数据的分辨率为1/Rate，一个N位宽的数据则代表N/Rate时间长度的数据，读取周期T以及边沿定位信息D1、D2，将一个周期数据分为T*Rate/N个数据顺序存入波形数据FIFO存储器；
第五步：发送器Transmitter速率Rate以及位宽设置相同，读取周期T以及边沿定位信息D0、D3，将一个周期的开关信息分为T*Rate/N个数据顺序存入开关数据FIFO存储器；
第六步：写入FIFO存储器的同时，按照流水线操作读取波形数据FIFO存储器、开关数据FIFO存储器，数据通过发送器Transmitter发给驱动数据。
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