CN109490746A - 一种spi flash类芯片测试系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种SPI FLASH类芯片测试系统，该系统包括：CPU功能模块、OS测试模块、ICC测试模块、FLASH功能测试模块、TTL接口模块、显示模块、功能选择模块、FLASH存储模块和电平转换模块，每个模块部分均实现可移植化，可满足芯片的测试需求，OS测试模块即可测试IC管脚上的保护二极管是否完好，ICC测试模块可以测试SPI FLASH芯片的实际工作电流大小，FLASH功能测试模块通过STM32F407内部的软件算法来实现对芯片的测试。相对于实际生产过程中对于SPI FLASH的测试往往需要大型的专业通用测试设备才可实现，本发明检测系统由多个模块组成体积小，操作方便，可以通过TTL接口模块上的TTL接口与自动化设备连接，实现自动化生产，大大的缩短了生产周期，提高了生产效率。

Description

一种SPI FLASH类芯片测试系统
技术领域
本发明涉及SPI FLASH类芯片测试技术领域，尤其涉及一种SPI FLASH类芯片测试系统。
背景技术
SPI是一种串行总线通讯接口，SPI FLASH是一类使用SPI接口的FLASH存储芯片，FALSH包含NOR和NAND两种，而能做成SPI FLASH的往往只有NOR，SPI FLASH特指SPI NORFLASH，而此类芯片的市场竞争激烈，在利润逐步降低的情况下，如何有效的降低生产成本，提高企业竞争力，变得尤为重要。
实际生产过程中对于SPI FLASH的测试往往需要大型的专业通用测试设备才可实现，但通用设备费用昂贵，体积大，操作不方便，产品开发周期长。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中针对生产需求特点开发，具有成本高，操作不方便，生产开发周期长的问题，而提出的一种SPI FLASH类芯片测试系统。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种SPI FLASH类芯片测试系统，该系统包括：CPU功能模块、OS测试模块、ICC测试模块、FLASH功能测试模块、TTL接口模块、显示模块、功能选择模块、FLASH存储模块和电平转换模块，每个模块部分均实现可移植化，可满足芯片的测试需求；
所述CPU功能模块采用SMT32F407增强型MCU，SMT32F407实现对整个系统所有功能模块的控制，实现SPI FLASH芯片的所有测试功能；
所述显示模块，主要用于显示生产过程中的测试数据，显示内容包含：生产测试的产品型号、实际的参数、分Bin情况和良品百分比；
所述功能选择模块包括5个功能按键：模式设置、START、PAUSE、STOP和点测，主要用来实现实际测试生产过程中的测试调试及控制；
所述TTL接口模块，主要用与机械手或分选机进行通讯，实现批量生产过程中的好坏分类；
所述OS测试模块，即测试IC管脚上的保护二极管是否完好，管脚上的保护二极管主要作用是保护管脚不被正向或反向高压击穿而损坏，测试时通过向测试管脚施加电流测试电压实现；
所述ICC测试模块，就是测试SPI FLASH芯片的实际工作电流大小，用于评估芯片工作时的功率损耗；
所述电平转换模块应用于测试芯片IC与主CPU之间，用于实现本系统能兼容不同电压标准的SPI FLASH芯片类型，通过STM32F407的DAC设置实际测试过程需要的电压值，可实现测试IC供电电压的1.2V-5.35V范围内的任意设置，可兼容更多的芯片测试；
所述FLASH功能测试模块主要通过STM32F407内部的软件算法实现，主要测试的内容包含:芯片ID、芯片擦除功能及时间、芯片空检查功能及时间、芯片读写功能及时间、芯片校验功能及时间；
所述FLASH存储模块，用于存储SPI FLASH在“FLASH功能测试”过程中的测试文件。
优选的，所述功能选择模块上的5个功能按键内容为，模式设置：测试模式和调试模式两种模式切换；START：生产“开始”功能；PAUSE：生产“暂停”功能，再按一次可恢复生产；STOP：生产“停止”功能；点测：对某一颗待测试芯片进行手动测试，有效一次，测试一遍，此过程机械手不会进行结果动作。
优选的，所述TTL接口模块中使用了光耦芯片对信号进行隔离，以增强信号的抗干扰能力，提高通讯过程的稳定性。
优选的，所述OS测试模块，使用了CD4051模拟开关，作为通道资源切换，使用LM358运放设计恒流源，使用STM32F407自带的ADC和DAC模块进行PMU功能实现，完成对芯片OS功能测试。
优选的，所述显示模块中的显示部分采用2.8寸串口液晶TFT显示模块GPU28。
优选的，所述测量方法包括以下步骤：
6.1)首先进行系统初始化,TTL接口、按键输入、显示模块及其他所有相关电路参数的初始化；
6.2)开始芯片各项参数的按顺序测试；
6.3)进行OS测试，测试完成后判断结果：如FAIL,则直接跳到“测试完成”，进行下一颗测试；如PASS，则进行下一项参数测试；
6.4)进行ICC测试，测试完成后判断结果：如FAIL,则直接跳到“测试完成”，进行下一颗测试；如PASS，则进行下一项参数测试；
6.5)进行FLASH功能测试，测试完成后判断结果：如FAIL,则直接跳到“测试完成”，进行下一颗测试；如PASS，则进行下一项参数测试；
6.6)待所有参数项测试完成后，说明该颗芯片为好品，则进行下一颗测试，程序从6.3开始重复执行。
与现有技术相比，本发明提供了一种SPI FLASH类芯片测试系统，具备以下有益效果：
1、该一种SPI FLASH类芯片测试系统由OS测试模块、ICC测试模块、FLASH功能测试模块、TTL接口模块、显示模块、功能选择模块、FLASH存储模块、电平转换模块组成，每个模块部分均实现可移植化，OS测试模块即可测试IC管脚上的保护二极管是否完好，ICC测试模块可以测试SPI FLASH芯片的实际工作电流大小，FLASH功能测试模块通过STM32F407内部的软件算法来实现对芯片的测试，相对于实际生产过程中对于SPI FLASH的测试往往需要大型的专业通用测试设备才可实现，本发明检测系统由多个模块组成体积小，操作方便。
2、该一种SPI FLASH类芯片测试系统，可以通过TTL接口模块上的TTL接口与自动化设备连接，实现自动化生产，大大的缩短了生产周期，提高了生产效率。
该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
附图说明
图1为本发明提出的一种SPI FLASH类芯片测试系统的结构框图；
图2为本发明提出的一种SPI FLASH类芯片测试系统的测试发明流程图；
图3为本发明提出的一种SPI FLASH类芯片测试系统OS测试模块的电路图；
图4为本发明提出的一种SPI FLASH类芯片测试系统ICC测试模块的电路图。
图中：1、CPU功能模块；2、OS测试模块；3、ICC测试模块；4、FLASH功能测试模块；5、TTL接口模块；6、显示模块；7、功能选择模块；8、FLASH存储模块；9、电平转换模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1：
根据图1和图3所示，一种SPI FLASH类芯片测试系统，该系统包括：CPU功能模块1、OS测试模块2、TTL接口模块5、显示模块6、功能选择模块7、FLASH存储模块8，每个模块部分均实现可移植化，可满足芯片的测试需求；所述CPU功能模块1，主要实现对整个系统所有功能模块的控制，CPU功能模块1的MCU为SMT32F407MCU，SMT32F407主要实现对整个系统所有功能模块的控制，实现SPI FLASH芯片的所有测试功能；所述显示模块6，主要用于显示生产过程中的测试数据，显示内容包含：生产测试的产品型号、实际的参数、分Bin情况和良品百分比；所述功能选择模块7包括5个功能按键：模式设置、START、PAUSE、STOP和点测，主要用来实现实际测试生产过程中的测试调试及控制；所述TTL接口模块5，主要用与机械手或分选机进行通讯，实现批量生产过程中的好坏分类；所述FLASH存储模块8，用于存储SPIFLASH在“FLASH功能测试”过程中的测试文件；
所述功能选择模块7上的5个功能按键内容为，模式设置：测试模式和调试模式两种模式切换；START：生产“开始”功能；PAUSE：生产“暂停”功能，再按一次可恢复生产；STOP：生产“停止”功能；点测：对某一颗待测试芯片进行手动测试，有效一次，测试一遍，此过程机械手不会进行结果动作；所述TTL接口模块5中使用了光耦芯片对信号进行隔离，以增强信号的抗干扰能力，提高通讯过程的稳定性；所述显示模块6中的显示部分采用2.8寸串口液晶TFT显示模块6GPU28，电源模块为系统提供工作所需的电源电压，采用的线性电源AS1117系列为系统供电；
所述OS测试模块2，即测试IC管脚上的保护二极管是否完好，管脚上的保护二极管主要作用是保护管脚不被正向或反向高压击穿而损坏，测试时通过向测试管脚施加电流测试电压实现；所述OS测试模块2，使用了CD4051模拟开关，作为通道资源切换，使用LM358运放设计恒流源，使用STM32F407自带的ADC和DAC模块进行PMU功能实现，完成对芯片OS功能测试。
实施例2：
根据图1和图4所示，一种SPI FLASH类芯片测试系统，该系统包括：CPU功能模块1、ICC测试模块3、TTL接口模块5、显示模块6、功能选择模块7、FLASH存储模块8，每个模块部分均实现可移植化，可满足芯片的测试需求；所述CPU功能模块1，主要实现对整个系统所有功能模块的控制，CPU功能模块1的MCU为SMT32F407MCU，SMT32F407主要实现对整个系统所有功能模块的控制，实现SPI FLASH芯片的所有测试功能；所述显示模块6，主要用于显示生产过程中的测试数据，显示内容包含：生产测试的产品型号、实际的参数、分Bin情况和良品百分比；所述功能选择模块7包括5个功能按键：模式设置、START、PAUSE、STOP和点测，主要用来实现实际测试生产过程中的测试调试及控制；所述TTL接口模块5，主要用与机械手或分选机进行通讯，实现批量生产过程中的好坏分类；所述FLASH存储模块8，用于存储SPIFLASH在“FLASH功能测试”过程中的测试文件；
所述功能选择模块7上的5个功能按键内容为，模式设置：测试模式和调试模式两种模式切换；START：生产“开始”功能；PAUSE：生产“暂停”功能，再按一次可恢复生产；STOP：生产“停止”功能；点测：对某一颗待测试芯片进行手动测试，有效一次，测试一遍，此过程机械手不会进行结果动作；所述TTL接口模块5中使用了光耦芯片对信号进行隔离，以增强信号的抗干扰能力，提高通讯过程的稳定性；所述显示模块6中的显示部分采用2.8寸串口液晶TFT显示模块6GPU28，电源模块为系统提供工作所需的电源电压，采用的线性电源AS1117系列为系统供电；
所述ICC测试模块3，就是测试SPI FLASH芯片的实际工作电流大小，用于评估芯片工作时的功率损耗，工作原理是使用PMU模块给测试IC供电，测试其工作电流，通过继电器切换，可对电流测试范围及精度调整：100mA,10mA,100uA，PMU由图4中的电路与STM32F407自身的ADC和DAC资源组成。
实施例3：
一种SPI FLASH类芯片测试系统，该系统包括：CPU功能模块1、FLASH功能测试模块4、TTL接口模块5、显示模块6、功能选择模块7、FLASH存储模块8，每个模块部分均实现可移植化，可满足芯片的测试需求；所述CPU功能模块1，主要实现对整个系统所有功能模块的控制，CPU功能模块1的MCU为SMT32F407MCU，SMT32F407主要实现对整个系统所有功能模块的控制，实现SPI FLASH芯片的所有测试功能；所述显示模块6，主要用于显示生产过程中的测试数据，显示内容包含：生产测试的产品型号、实际的参数、分Bin情况和良品百分比；所述功能选择模块7包括5个功能按键：模式设置、START、PAUSE、STOP和点测，主要用来实现实际测试生产过程中的测试调试及控制；所述TTL接口模块5，主要用与机械手或分选机进行通讯，实现批量生产过程中的好坏分类；所述FLASH存储模块8，用于存储SPI FLASH在“FLASH功能测试”过程中的测试文件；
所述功能选择模块7上的5个功能按键内容为，模式设置：测试模式和调试模式两种模式切换；START：生产“开始”功能；PAUSE：生产“暂停”功能，再按一次可恢复生产；STOP：生产“停止”功能；点测：对某一颗待测试芯片进行手动测试，有效一次，测试一遍，此过程机械手不会进行结果动作；所述TTL接口模块5中使用了光耦芯片对信号进行隔离，以增强信号的抗干扰能力，提高通讯过程的稳定性；所述显示模块6中的显示部分采用2.8寸串口液晶TFT显示模块6GPU28，电源模块为系统提供工作所需的电源电压，采用的线性电源AS1117系列为系统供电；
所述FLASH功能测试模块4主要通过STM32F407内部的软件算法实现，主要测试的内容包含:芯片ID、芯片擦除功能及时间、芯片空检查功能及时间、芯片读写功能及时间、芯片校验功能及时间，然后通过电平转换模9传递给SPI FLASH芯片，所述电平转换模9块应用于测试芯片IC与主CPU之间，用于实现本系统能兼容不同电压标准的SPI FLASH芯片类型，通过STM32F407的DAC设置实际测试过程需要的电压值，可实现测试IC供电电压的1.2V-5.35V范围内的任意设置，可兼容更多的芯片测试。
需要说明的是，该系统由CPU功能模块1、OS测试模块2、FLASH功能测试模块4、ICC测试模块3、TTL接口模块5、显示模块6、功能选择模块7、FLASH存储模块8组成，每个模块部分均实现可移植化，OS测试模块2可测试IC管脚上的保护二极管是否完好，管脚上的保护二极管主要作用是保护管脚不被正向或反向高压击穿而损坏，测试时通过向测试管脚施加电流测试电压，使用了CD4051模拟开关，作为通道资源切换，使用LM358运放恒流源，使用STM32F407自带的ADC和DAC模块进行PMU功能实现，完成对芯片OS功能测试；ICC测试模块3，就是测试SPI FLASH芯片的实际工作电流大小，用于评估芯片工作时的功率损耗，原理使用PMU模块给测试IC供电，测试其工作电流，通过继电器切换，可对电流测试范围及精度调整：100mA,10mA,100uA，PMU由图4的电路图与STM32F407自身的ADC和DAC资源组成；FLASH功能测试模块4主要通过STM32F407内部的软件算法对芯片ID、芯片擦除功能及时间、芯片空检查功能及时间、芯片读写功能及时间、芯片校验功能及时间对SPI FLASH芯片进行测试，成本低，检测系统由多个模块组成体积小，操作方便，该系统可以通过TTL接口模块上的TTL接口与自动化设备连接，实现自动化生产，大大的缩短了生产周期，提高了生产效率；
在进行芯片测试时，首先进行系统初始化,TTL接口、按键输入、显示模块及其他所有相关电路参数的初始化；然后开始芯片各项参数的按顺序测试；然后进行OS测试，测试完成后判断结果：如FAIL,则直接跳到“测试完成”，进行下一颗测试；如PASS，则进行下一项参数测试；然后进行ICC测试，测试完成后判断结果：如FAIL,则直接跳到“测试完成”，进行下一颗测试；如PASS，则进行下一项参数测试；然后进行FLASH功能测试，测试完成后判断结果：如FAIL,则直接跳到“测试完成”，进行下一颗测试；如PASS，则进行下一项参数测试；最后待所有参数项测试完成后，说明该颗芯片为好品，则进行下一颗测试，程序从第三步开始重复执行。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种SPIFLASH类芯片测试系统，其特征在于，该系统包括：CPU功能模块、OS测试模块、ICC测试模块、FLASH功能测试模块、TTL接口模块、显示模块、功能选择模块、FLASH存储模块和电平转换模块，每个模块部分均实现可移植化，可满足芯片的测试需求；
所述CPU功能模块，主要实现对整个系统所有功能模块的控制；
所述显示模块，主要用于显示生产过程中的测试数据，显示内容包含：生产测试的产品型号、实际的参数、分Bin情况和良品百分比；
所述功能选择模块包括5个功能按键：模式设置、START、PAUSE、STOP和点测，主要用来实现实际测试生产过程中的测试调试及控制；
所述TTL接口模块，主要用与机械手或分选机进行通讯，实现批量生产过程中的好坏分类；
所述OS测试模块，即测试IC管脚上的保护二极管是否完好，管脚上的保护二极管主要作用是保护管脚不被正向或反向高压击穿而损坏，测试时通过向测试管脚施加电流测试电压实现；
所述ICC测试模块，就是测试SPIFLASH芯片的实际工作电流大小，用于评估芯片工作时的功率损耗；
所述电平转换模块应用于测试芯片IC与主CPU之间，用于实现本系统能兼容不同电压标准的SPIFLASH芯片类型，通过STM32F407的DAC设置实际测试过程需要的电压值，可实现测试IC供电电压的1.2V-5.35V范围内的任意设置，可兼容更多的芯片测试；
所述FLASH功能测试模块主要通过STM32F407内部的软件算法实现，主要测试的内容包含:芯片ID、芯片擦除功能及时间、芯片空检查功能及时间、芯片读写功能及时间、芯片校验功能及时间；
所述FLASH存储模块，用于存储SPIFLASH在“FLASH功能测试”过程中的测试文件。
2.根据权利要求1所述的一种SPIFLASH类芯片测试系统，其特征在于，所述功能选择模块上的5个功能按键内容为，模式设置：测试模式和调试模式两种模式切换；START：生产“开始”功能；PAUSE：生产“暂停”功能，再按一次可恢复生产；STOP：生产“停止”功能；点测：对某一颗待测试芯片进行手动测试，有效一次，测试一遍，此过程机械手不会进行结果动作。
3.根据权利要求1所述的一种SPIFLASH类芯片测试系统，其特征在于，所述TTL接口模块中使用了光耦芯片对信号进行隔离，以增强信号的抗干扰能力，提高通讯过程的稳定性。
4.根据权利要求1所述的一种SPIFLASH类芯片测试系统，其特征在于，所述OS测试模块，使用了CD4051模拟开关，作为通道资源切换，使用LM358运放设计恒流源，使用STM32F407自带的ADC和DAC模块进行PMU功能实现，完成对芯片OS功能测试。
5.根据权利要求1所述的一种SPIFLASH类芯片测试系统，其特征在于，所述显示模块中的显示部分采用2.8寸串口液晶TFT显示模块GPU28。
6.根据权利要求1—5任意所述的一种SPIFLASH类芯片测试系统测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.1)首先进行系统初始化,TTL接口、按键输入、显示模块及其他所有相关电路参数的初始化；
6.2)开始芯片各项参数的按顺序测试；
6.3)进行OS测试，测试完成后判断结果：如FAIL,则直接跳到“测试完成”，进行下一颗测试；如PASS，则进行下一项参数测试；
6.4)进行ICC测试，测试完成后判断结果：如FAIL,则直接跳到“测试完成”，进行下一颗测试；如PASS，则进行下一项参数测试；
6.5)进行FLASH功能测试，测试完成后判断结果：如FAIL,则直接跳到“测试完成”，进行下一颗测试；如PASS，则进行下一项参数测试；
6.6)待所有参数项测试完成后，说明该颗芯片为好品，则进行下一颗测试，程序从6.3开始重复执行。
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