CN109655643B - 测试装置及其测试电路板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测试装置，包括至少一测试电路板，每一该测试电路板均具有独立运作能力，且每一该测试电路板包括：一缓冲存储器模块用于自一动态随机存取存储器读取并储存多个测试向量；一存储器接口控制器储存读取指令，以供该缓冲存储器模块读取该些测试向量；一测试向量产生器依据一测试微指令中的存储器位置自该缓冲存储器模块读取该多个测试向量之一，并以该读取的测试向量产生一测试信号；及一传输电路用于发送该测试向量产生器所产生的一测试控制信号，或接收另一测试控制信号并传送至该测试向量产生器。

Description

测试装置及其测试电路板

技术领域

本发明是关于一种具有多个测试电路板的测试装置，特别是每一个测试电路板都具有缓冲存储器模块与测试向量产生器，以供个别独立运作并以该多个测试电路板共同完成所有测试项目的测试装置。

背景技术

现有测试装置的系统架构，通常藉由一个中央控制电路板来控制多个功能电路板。中央通道控制电路板藉由读取该电路板存储器内的测试微指令，依序产生并传送功能电路板的测试图案资料存储器位置至多个功能电路板。随后，每个功能电路板藉由读取该电路板存储器内的测试图案资料，使该电路板的多个通道波形产生器产生测试信号来对测试物进行测试。

于上述架构中，现有功能电路板测试装置产生测试信号的运作能力显然会受限于中央控制电路板的效能。详言之，由于中央控制电路板的效能需求必须考虑公用背板的传输线数量、传输线长度及传输速度等因素，故当测试物需要被测试的功能信号增加而需要对应增加更多的功能电路板时，不仅导致现有测试装置需要增加共用背板的插槽数量，更可能因为效能需求而必须更换效能更强大、运作速度更快的中央控制电路板。此外，虽然以单一中央控制电路板来控制所有功能电路板的架构思维较为简单，但会降低整体测试系统的效能。

发明内容

本发明在于提供一种测试装置，该测试装置具有至少一测试电路板，且每一个测试电路板具有独立运作能力，藉以解决现有测试装置的运作能力限制于中央控制器效能的问题。

本发明所公开的测试装置，包括至少一测试电路板，每一测试电路板均用于连接一动态随机存取存储器，以读取该动态随机存取存储器中的测试向量并产生测试信号，其中每一该测试电路板均具有独立运作能力，且每一该测试电路板包括一缓冲存储器模块、一存储器接口控制器、一测试向量产生器及一传输电路。该缓冲存储器模块用于电性连接至该动态随机存取存储器，并用于自该动态随机存取存储器读取并储存多个测试向量。该存储器接口控制器连接该缓冲存储器模块，且该存储器接口控制器至少储存读取指令，以供该缓冲存储器模块从该动态随机存取存储器读取该些测试向量。该测试向量产生器连接该缓冲存储器模块，且依据一测试微指令中的存储器位置自该缓冲存储器模块读取该多个测试向量之一，并以该读取的测试向量产生一测试信号。该传输电路连接该测试向量产生器，且该传输电路用于发送该测试向量产生器所产生的一测试控制信号，或用于接收另一测试控制信号并传送至该测试向量产生器。

根据上述本发明所公开的测试装置，藉由每一个测试电路板具有独立运作能力，且都具有缓冲存储器模块控制器及测试向量产生器，可实现依测试物的实际脚位机动性地改变测试装置的测试电路板的数量即能达成产生对应于上述实际脚位的测试信号。并且，当多个测试电路板群组化成一组测试电路时，由于该组测试电路中的每一个测试电路板都具有独立的工作能力，使得测试电路群组存取数据、排程能力、产生测试信号等工作效能亦可对应增加，有效解决现有测试装置的运作能力限制于中央控制器效能的问题。

以上关于本发明内容的说明及以下实施方式的说明用以示范与解释本发明的原理，并且提供本发明的权利要求保护范围更进一步的解释。

附图说明

图1为根据本发明一实施例所绘示的测试装置的示意图。

图2为根据本发明一实施例所绘示的测试电路板的功能方块图。

图3为根据本发明另一实施例所绘示的测试向量产生器的功能方块图。

其中，附图标记

1 测试电路板

11 缓冲存储器模块

111 缓冲存储器

113 存储器控制器

13 存储器接口控制器

15 测试向量产生器

151 测试微指令处理模块

153 测试图案资料处理模块

17 传输电路

2 动态随机存取存储器

35 测试向量产生器

351 测试微指令处理模块

353 先进先出存储器

355 测试图案资料处理模块

357 解复用器

DUT 测试物

pin1～pin3 接脚

tr1～tr3 传输线

具体实施方式

以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域的技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所公开的内容、权利要求保护范围及附图，任何本领域的技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。以下的实施例进一步详细说明本发明的观点，但非以任何观点限制本发明的范畴。

请参照图1，图1为根据本发明一实施例所绘示的测试装置的示意图。如图1所示，测试装置具有多个测试电路板1，每一个测试电路板1具有接脚，例如接脚pin1～pin3。每一个测试电路板1的接脚pin1～pin3分别电性连接一个传输线。也就是说，每一个测试电路板1的接脚pin1电性连接于传输线tr1，每一个测试电路板1的接脚pin2电性连接于传输线tr2，每一个测试电路板1的接脚pin3电性连接于传输线tr3。传输线例如是缆线(cable)、背板上的走线(trace)或其他适合传输信号的元件。多个测试电路板1藉由接脚pin1～pin3及传输线tr1～tr3来相互传递信号，以同步产生测试信号对测试物DUT进行测试。例如使用者可通过软件方式预设该多个测试电路板1之一为主控板(master)，而其他测试电路板1则预设为伺服板(server)，藉此由主控板产生同步信号通过接脚pin1～pin3及传输线tr1～tr3将信号传递至各个伺服板，进而使所有测试电路板1同步产生测试信号对测试物DUT进行测试。或者，亦可视需求仅以部分的测试电路板1同步产生测试信号对测试物DUT进行测试，本实施例不予限制。

换言之，本实施例的每一个测试电路板1都具有独立运作能力，可由外部的存储器读取数据并产生测试信号至测试物DUT的功能。然而，当测试物DUT的应测脚位较多而需要对应产生多个测试信号时，可藉由将多个测试电路板1以上述的接脚pin1～pin3及传输线tr1～tr3群组化成可同步运作的一组测试电路，即能够在无需另提供具有更强大效能的中央控制电路板的前提下，对此类具有较多应测脚位的测试物DUT进行测试。此外，由于每一个测试电路板1都可独立运作，故当多个测试电路板1被群组化以同步运作产生测试信号时，其所构成的测试电路在存取数据、排程能力、产生测试信号等工作效能上都能同时增强，解决现有测试装置的运作能力受限于中央控制电路板之效能的问题。

为实施上述测试装置，本发明一实施例的测试电路板1具有如图2所绘示的架构。如图2所示，测试装置的每一个测试电路板1具有缓冲存储器模块11、存储器接口控制器13、测试向量产生器15及传输电路17，且每一个测试电路板1均连接至动态随机存取存储器2，以便依指令与动态随机存取存储器2互动运作。其中动态随机存取存储器2是测试电路板1以外的存储器元件，例如是双倍数据率同步动态随机存取存储器(Double Data RateSynchronous Dynamic Random Access Memory，简称DDR SDRAM)、次世代的动态随机存取存储器(DDR2DRAM、DDR3DRAM或DDR4DRAM等)或其他合适的动态随机存取存储器。动态随机存取存储器2中储存使用者设计的测试向量，以供测试电路板1依据系统指令对动态随机存取存储器2的存储器地址存取测试向量。

测试电路板1的缓冲存储器模块11用于依指令与外部的随机存取存储器2进行互动，且缓冲存储器模块11至少包括缓冲存储器111及存储器控制器113。缓冲存储器111例如是高速缓存(cache memory)或是其他具有高访问速度的暂存存储器；而存储器控制器113为连接于缓冲存储器111、存储器接口控制器13、测试向量产生器15及随机存取存储器2的读取与写入接口，存储器控制器113由一电路构成。存储器控制器113接收存储器接口控制器13的读取与写入指令，并依据使用者预先撰写于测试向量产生器15中的测试向量指令，从存储器接口控制器13发出写入命令至动态随机存取存储器2，或者将使用者设计的测试向量储存于动态随机存取存储器2中。

测试电路板1的存储器接口控制器13储存测试电路板1可对动态随机存取存储器2执行的读取与写入指令，且在缓冲存储器模块11必须将测试向量写入动态随机存取存储器2或自动态随机存取存储器2读取测试向量时，存储器接口控制器13即提供读取指令或写入指令供执行上述作动。其中该存储器接口控制器13由一电路构成。

测试电路板1的测试向量产生器15于测试启动时读取缓冲存储器11内储存的测试向量，并据以产生测试物DUT的测试信号，其中测试向量产生器15可由电路或微控制器(Micro Control Unit)构成，其包括测试微指令处理模块151及测试图案资料处理模块153，而测试向量则包括测试微指令(例如表示应执行的命令群)及测试图案资料(例如表示逻辑值图案)。测试向量产生器15可以依据缓冲存储器模块11的缓冲存储器111内储存的测试向量进行测试微指令解码，执行微指令的动作如重复(Repeat)、分支(Branch)等，以产生图案资料，并进一步产生测试物DUT的测试信号。详言之，测试微指令处理模块151依序地执行上述的测试微指令，例如参照测试微指令中的存储器地址要求缓冲存储器模块11提供缓冲存储器111中所暂存的测试向量，或要求存储器控制器113进一步至动态随机存取存储器2读取测试向量并储存于缓冲存储器111中，或者例如依照测试微指令要求测试图案资料处理模块153运作。测试图案资料处理模块153依据测试微指令处理模块151的指令执行测试微指令中的图案资料处理模式，将测试图案资料进行特定的处理算法，产生测试物DUT的测试信号。换言之，测试向量产生器15执行测试向量中的测试微指令，依据测试微指令中所载的存储器地址至缓冲存储器模块11读取执行测试微指令所需要的下一个测试向量，且依序将每个测试向量中的测试图案资料传送至测试图案资料处理模块153，以产生测试信号。因此，在上述运作中并未包括现有CPU在执行程序时的编译(compile)程序。

详言之，测试微指令的图案资料处理模式为例如正常模式(Normal Function)图案资料处理方式、扫描模式(SCAN Function)图案资料处理方式、逻辑图案演算生成模式(Algorithm Logic Pattern Generate,ALPG)图案资料处理方式、逻辑图案缓冲模式(Data-Buffer)图案资料处理方式或其他图案资料处理方式。举例来说，当测试图案资料处理方式为正常模式时，可将设定测试输出端点有效的利用每笔测试向量，具体说明每笔测试向量包括该电路板1的所有测试输出端点。若该测试向量使用扫描模式时，则将该笔测试向量的所有图案资料分次给设定的测试输出端使用，换言之该测试向量会给予特殊的测试微指令重复命令。当测试图案资料依据逻辑图案演算生成模式，可使用特别的ALPG微指令，通过逻辑图案演算生成测试物DUT的演算后测试信号，此时测试信号对存储器元件进行测试具有较佳的测试效率。换言之，测试向量的测试微指令可以让测试图案资料生成专用的测试信号种类。藉此，一种测试装置就可以产生多种测试功能的测试信号，来对不同种类或不同功能的测试物来进行测试，但不以此为限。

测试电路板1的传输电路17用于连接前述接脚pin1～pin3，以通过传输线tr1～tr3与其他测试电路板1互相传递讯息。详言之，当测试电路板1做为主控板时，其需要主动地提供测试相关控制信号至其他测试电路板，则此一测试电路板1(主控板)的传输电路17会依据配置信号从特定的接脚pin1～pin3输出测试控制信号至传输线tr1～tr3。反之，当测试电路板1做为伺服板时，则此一测试电路板1(伺服板)的传输电路17被动地接收到传输线上的测试控制信号，且每一个测试电路板1(伺服板)的传输电路17也会依据配置信号决定要接收或忽略传输线tr1～tr3上的测试控制信号。藉此，本发明的测试装置的该多个测试电路板1即可以该测试控制信号作为同步运作的启动基准，使所有测试电路板1同步产生测试信号对测试物DUT进行测试。

在实际的操作测试装置的过程中，在做为主控板的测试电路板1依据配置信号以传输电路17输出测试控制信号时，或者在做为伺服板的测试电路板1依据配置信号接收测试控制信号时，测试电路板1的测试向量产生器15即必须取得动态随机存取存储器2中的测试向量，以便产生测试信号。此时，测试向量产生器15即要求缓冲存储器模块11快速地进行动态随机存取存储器2读取，并将所使用到的存储器区块读取至缓冲存储器模块11的缓冲存储器111中。藉此，当测试向量产生器15后续所需的测试向量已暂存于该缓冲存储器111时，即无须由存储器控制器113反复自动态随机存取存储器2读取该测试向量，故可有效提高测试向量产生器15读取资料的速度，且亦可在执行测试微指令的循环指令时，提供资料再利用的机制。随后，测试电路板1的测试向量产生器15由缓冲存储器模块11的缓冲存储器111接收了其中储存的测试向量，并依据测试微指令提供的测试图案资料产生测试信号，其中测试向量产生器15中的测试微指令处理模块151及测试图案资料处理模块153的运作方式如前所述，故不再于此赘述。

请一并参照图2与图3，图3为根据本发明另一实施例所绘示的测试向量产生器的功能方块图。如图所示，相较于前一实施例的测试向量产生器15，此实施例的测试向量产生器35进一步具有先进先出存储器353。换言之，测试向量产生器35具有测试微指令处理模块351、先进先出存储器353及测试图案资料处理模块355。在测试向量产生器35运作时，测试微指令处理模块351将生成的测试向量暂存于先进先出存储器353中，以藉由先进先出存储器353的特色将测试微指令处理速度改变为测试图案资料处理速度，再由先进先出存储器353依序地将测试向量提供至测试图案资料处理模块355。在图示例中，测试图案资料处理模块353可以先使测试向量经过多个演算路径(例如图3所示的4个演算路径：第一演算路径至第四演算路径)，使测试向量产生多种测试信号。随后，再以解复用器357依据测试微指令的演算选择信号，由上述的多种测试信号之中择一输出，以对测试物DUT进行测试，但不以此为限。于其他实施例中，亦可以先由多个测试向量择一执行，再将测试向量依据测试微指令与测试图案资料生成测试信号。于所属技术领域具有通常知识的技术人员可以依据实际的需求及状况来设计，本实施例不予限制。

接下来，请一并参考图1及图2。在实务上，存储器控制器113从动态随机存取存储器2读取每笔测试向量的速度，较测试向量产生器15的测试微指令处理的速度为慢。因此，藉由本发明设置的缓冲存储器模块11将读取自该动态随机存取存储器2的测试向量储存于缓冲存储器111中，并通过存储器控制器113从随机存取存储器2读取测试向量的资料数量，以及以存储器控制器113预先从动态随机存取存储器2读取测试向量等方式，来适应测试向量产生器15读取测试向量的速度。

详言之，于一个实施例中，为适应存储器控制器113由动态随机存取存储器2读取测试向量并存入于缓冲存储器111的速度，以及测试向量产生器15通过存储器控制器113读取缓冲存储器111中的测试向量的速度之间所存在的落差，存储器控制器113的存储器存取资料宽度采用不对称的设计。以缓冲存储器模块11的存储器存入资料宽度为读取资料宽度的4倍为例，假设存储器控制器113所读取的资料宽度为512比特，而测试向量产生器15所读取的资料宽度为128比特，则存入缓冲存储器111需采用存入资料宽度512比特，而读取缓冲存储器111需采用读取资料宽度128比特。藉此，利用动态随机存取存储器2的读取时高资料宽度，可满足测试向量产生器15所需的高速资料量需求，且有效缩短测试向量存入缓冲存储器111的速度及读取缓冲存储器111中的测试向量的速度之间的落差。

于另一个实施例中，通过存储器控制器113预先从动态随机存取存储器2快速读取一区块测试向量区间的方式，来适应测试向量产生器15通过存储器控制器113读取缓冲存储器111中的测试向量的速度。举例来说，当测试向量产生器15测试启动时，会对存储器控制器113发出第一笔测试向量要求。此时，缓冲存储器模块11会快速通过存储器控制器13从动态随机存取存储器2读取一区块测试向量区间，并将此一区块测试向量区间储存于缓冲存储器111中。接着，继续预先读取下一区块测试向量区间。也就是说，当缓冲存储器模块11快速通过存储器控制器113从动态随机存取存储器2读取测试向量后，缓冲存储器模块11会依据所读取的动态随机存取存储器2的存储器地址，预测下一笔要从动态随机存取存储器2中读取的测试向量。预测的测试向量会跟随着读取动态随机存取存储器2的存储器地址储存于缓冲存储器111中，藉以让缓冲存储器模块11读取动态随机存取存储器2的速度可以应对测试向量产生器15读取测试向量的速度。

当测试电路板1同时应用到上述两种实施例时，缓冲存储器模块11例如通过存储器控制器113从动态随机存取存储器2一次读取4笔测试向量后，再依据这4笔测试向量读取的动态随机存取存储器2的存储器地址预测接下来的4笔测试向量，并将预测的4笔测试向量及4笔读取动态随机存取存储器2的存储器地址储存于缓冲存储器111中，藉以应对测试向量产生器15读取测试向量的速度。

于再一个实施例中，当测试向量产生器15读取缓冲存储器111内储存的测试向量，并由测试微指令处理模块151接着执行微指令的循环指令例如重复(repeat)指令，则测试微指令处理模块151须将该测试向量重复地传至测试图案资料处理模块153。此时，藉由再次利用缓冲存储器111内储存的测试向量的机制，可快速地将测试向量由缓冲存储器111传至测试图案资料处理模块153，而无须再次由动态随机存取存储器2读取此一测试向量。换言之，当测试向量产生器15从缓冲存储器内储存的测试向量取得的测试微指令为循环指令时，缓冲存储器模块11会预测下一笔要从随机存取存储器2读取的测试向量是否已经在缓冲存储器111内。若为是，则继续由缓冲存储器111读取测试向量予测试向量产生器15，因此可以快速且直接地从缓冲存储器111读取到既有的测试向量，以应对测试向量产生器15从缓冲存储器111读取测试向量的速度。

上述资料再利用机制若结合前述缓冲存储器模块11预先从动态随机存取存储器2快速读取一区块测试向量区间的方式结合，则当测试向量产生器15依据测试微指令执行循环指令时，存储器控制器113会判断缓冲存储器111是否存在测试向量产生器15下一笔资料的位置。换言之，缓冲存储器模块11不需要依据下一笔资料的位置从动态随机存取存储器2读取下一区块测试向量区间。

又，于另一个实施例中，测试向量产生器15依据测试微指令执行条件指令，从动态随机存取存储器2中读取条件跳耀地址，且测试向量产生器15依据测试微指令所执行的条件指令的两个条件分支指令其中之一，读取动态随机存取存储器2于条件跳耀地址的一区块测试向量区间。换言之，当测试向量产生器15从缓冲存储器111读取测试向量时，测试向量产生器15会预测下一笔要从动态随机存取存储器2存取的测试向量为其中一个条件分支指令指示的条件跳耀地址。例如测试向量产生器15预测条件成立时，即要求存储器控制器113预先从动态随机存取存储器2读取条件成立时的测试向量并储存于缓冲存储器111中。当条件指令确实成立时，测试向量产生器15就可以快速地由缓冲存储器111取得条件成立时所要读取的测试向量。

上述条件指令的执行机制若与前述缓冲存储器模块11预先从动态随机存取存储器2快速读取一区块测试向量区间的方式结合，则当测试向量产生器15依据测试微指令执行条件指令的测试向量存储器地址，以从动态随机存取存储器2中读取位于第一测试向量地址的第一区块测试向量区间时，测试向量产生器15就可以依据测试微指令执行条件指令成立时的条件分支指令，从动态随机存取存储器2读取第二区块测试向量区间，并与第一区块测试向量区间一并储存于缓冲存储器111中。

综合以上所述，本发明实施例提供一种每个测试电路板1均具有独立运作能力，即每一个测试电路板1都能读取动态随机存取存储器2所储存的测试向量，并依测试向量产生测试信号以送至测试物DUT。当多个测试电路板1彼此传递相关控制信号而群组化成一组测试电路时，群组中的每一个测试电路板1的用于连接至测试物DUT的接脚均为此测试电路群组的测试接脚，藉以让测试电路群组对测试物DUT进行同步测试的信号数量增加。再者，由于每一个测试电路板都具有独立的工作能力，当多个测试电路板被群组化来共同运作产生测试信号时，测试电路群组存取数据、排程能力、产生测试信号等工作效能都能同时增强。因此，当测试物DUT有所改变而需要更多的测试接脚时，藉由本发明的测试装置，仅需要另增额外的测试电路板1并以软件方式将此额外测试电路板与原始的测试电路群组化，即可与原始的测试电路同步产生测试信号。因此，本发明的测试装置及其测试电路板1能够有效解决现有测试装置产生测试信号的运作能力受限于中央控制电路板的效能的问题，也不需要针对不同的测试物DUT进行任何硬件上的改变。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种测试装置，其特征在于，包括多个测试电路板，每一测试电路板均用于连接一动态随机存取存储器，以读取该动态随机存取存储器中的测试向量并产生测试信号，其中每一该测试电路板均具有独立运作能力，且每一该测试电路板包括：

一缓冲存储器模块，用于电性连接至该动态随机存取存储器，并用于自该动态随机存取存储器读取并储存多个测试向量；

一存储器接口控制器，连接该缓冲存储器模块，且该存储器接口控制器至少储存读取指令，以供该缓冲存储器模块从该动态随机存取存储器读取测试向量；

一测试向量产生器，连接该缓冲存储器模块，且依据一测试微指令中的存储器位置自该缓冲存储器模块读取该多个测试向量之一，并以该读取的测试向量产生一测试信号；以及

一传输电路，连接该测试向量产生器，且该传输电路用于发送该测试向量产生器所产生的一测试控制信号，或用于接收另一测试控制信号并传送至该测试向量产生器，

其中，该多个测试电路板之一为一主控板，该多个测试电路板的其余者为至少一伺服板，该主控板的传输电路发送一测试控制信号，该至少一伺服板的传输电路接收该测试控制信号，其中该测试控制信号作为该多个测试电路板的同步运作启动基准。

2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，该测试微指令预先写入于该测试向量产生器中，或者包含于该读取的测试向量中。

3.根据权利要求2所述的测试装置，其特征在于，该测试向量产生器包括一测试微指令处理模块及一测试图案资料处理模块，测试向量另包括一测试图案资料，该测试微指令处理模块执行该测试微指令以读取该缓冲存储器模块中的测试向量并控制该测试图案资料处理模块，该测试图案资料处理模块依据该测试微指令对该测试图案资料执行一算法，以产生该测试信号。

4.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，该缓冲存储器模块的读取资料宽度大于该测试向量产生器的读取资料宽度。

5.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，该测试向量产生器包括依序连接的一测试微指令处理模块、一先进先出存储器及一测试图案资料处理模块，测试向量另包括一测试图案资料，该测试微指令处理模块执行该测试微指令以读取该缓冲存储器模块中的测试向量并储存于该先进先出存储器，该先进先出存储器依序地将所储存的测试向量提供至该测试图案资料处理模块，该测试图案资料处理模块依据该测试微指令对该测试图案资料执行多种算法，以产生包括该测试信号的多个测试信号。

6.根据权利要求5所述的测试装置，其特征在于，该测试向量产生器进一步包括一解复用器，该解复用器连接该测试图案资料处理模块，且该解复用器依据该测试微指令的一演算选择信号，由该多个测试信号之中择一输出。

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