CN110568345A

CN110568345A - 一种自动化测试设备及其控制方法

Info

Publication number: CN110568345A
Application number: CN201910924574.0A
Authority: CN
Inventors: 连恒兴; 刘永波; 李冬冬
Original assignee: Beijing CEC Huada Electronic Design Co Ltd
Current assignee: Beijing CEC Huada Electronic Design Co Ltd
Priority date: 2019-09-27
Filing date: 2019-09-27
Publication date: 2019-12-13

Abstract

本发明公开了一种芯片自动化测试设备及其控制方法，具有多接口、多通道、高效率、全自动等特点。设备包括主控板卡、芯片socket、芯片装卸机台、PC主机几部分，支持多种通信接口、多种封装类型芯片，支持多路芯片并行测试。主控板卡与芯片socket通过电缆连接，对于不同封装、接口芯片，只需更换相应socket即可，应用灵活。PC上位机控制芯片装卸机台自动Load/Unload(装载/卸载)被测芯片。设备具有两种工作模式：PC上位机执行脚本，通过主控板卡向被测芯片发送测试命令；或者PC上位机将脚本下载到主控板卡，由主控板卡执行脚本，向被测芯片发送测试命令。本发明旨在提高芯片编程、测试设备的通用性，节省成本，提高效率。

Description

一种自动化测试设备及其控制方法

技术领域

本发明公开一种芯片程序测试设备及方法，属于自动化编程、测试领域，是一种自动化测试设备及其控制方法。

背景技术

芯片生产过程中需要进行编程、测试等操作；同时每类芯片通信接口各式各样，在编程、测试过程中需要针对接口类型，设置相应的编程、测试设备。

大批量芯片生产编程、测试工作往往委托给芯片封装厂，封装厂针对特定芯片开发相应测试适配设备(Adapter)，因此存在用途单一(不通用)、开发周期长、成本高的缺点。而对于小批量芯片编程、测试，由于具有突发性需求、数量少等特点，不宜委托给芯片封装厂；传统方式为采用人工操作的方式，开发相应测试设备，同样存在测试设备用途单一、费时费力、成本高、效率低的缺点。

针对上述问题，本发明提出一种芯片自动化测试设备及其控制方法，具有多接口、多通道、通用性好、高效率、成本低、全自动等特点。

发明内容

本发明公开一种自动化测试设备及其控制方法，通过设置多种通用通信接口，提高设备通用性，适用于大多数常用芯片；通过设置多路完全独立的控制单元，可以并行工作；同时针对具体应用，设置有两种应用模式：测试脚本可以由PC下载到控制板卡，由控制板卡负责运行脚本，减少控制板卡与PC通信的时间，提高生产效率；也可以由PC直接运行测试脚本，测试板卡只是作为PC主机与芯片的通信接口通道，这种模式PC软件可以处理复杂的应用。同时编程与测试设备全自动运行，无需人工操作，节省人工成本。

一种自动化测试设备，包括主控板卡、芯片socket、PC主机与芯片装卸机台等几部分。

主控板卡设置主控制器，通信接口电路、电源控制电路及算法协处理器。其中通信接口电路包括常用的UART、SPI、I2C、7816、USB接口，适用于大多数常用芯片。主控制器程序针对每种通信接口配置相应通信协议。对于同一类接口，主控制器还支持不同的通信协议，通过自定义命令进行通信协议类型选择，进一步提高了设备的兼容性、通用性。电源控制电路可以根据需要对每个芯片进行上下电控制，这样可以保证芯片编程、测试中对芯片进行硬件复位。算法协处理器辅助板卡主控制器进行一定程度的算法运算，对于相对简单的算法运算，设备可以采用主控板卡执行脚本的模式，无需PC主机执行脚本运算，减少了PC主机与主控板卡的通信时间消耗，提高了脚本执行效率。

主控板卡设置多路完全独立的控制单元，都通过USB接口与PC主机进行通信。为简化通信接口，PC主机通过USB-HUB与控制板卡多路控制单元进行连接。多路控制单元在物理上完全独立，主控板卡可以同时对多路socket进行编程、测试，提高了效率。

芯片socket用于存放芯片，根据芯片封装类型不同，每种芯片对应一种socket，芯片socket与主控板卡通过带状电缆连接。不同通信接口芯片只需更换相应socket即可，这种方式提高了设备的通用性。

PC主机安装编程、测试软件及芯片装卸机台控制软件，控制主控板卡进行编程、测试，并与芯片装卸机台进行状态通信，协同芯片装卸机台通过其机械机构从芯片socket取放芯片。设备实际测试过程中，芯片装卸机台根据测试状态，逐次从芯片Tray盘向socket进行芯片取放。当前芯片编程、测试完成，芯片装卸机台向socket放置下一颗芯片，整个过程全自动运行，无需人工干预。

为提高编程、测试设备的通用性，采用脚本方式向芯片发送命令。设备支持两种工作模式：PC主机控制模式及主控板卡控制模式。

PC主机控制模式可以由PC软件来执行复杂的应用，处理复杂的运算。这种模式PC主机逐条执行编程、测试脚本，通过USB接口逐条将命令发送给主控板卡。主控板卡根据芯片相应接口，将命令数据发送给被测芯片，并将芯片响应返回给PC主机。这种模式PC主机负责整个编程、测试脚本的执行，主控板卡作为PC主机与芯片的通信通道，只是向被测芯片透传PC主机的命令。这种模式借助PC主机，可以执行复杂应用，处理复杂的运算。

对于算法要求不高、脚本执行固定、无需PC软件做复杂处理的应用，可以用采用主控板卡控制模式。由PC主机向主控板卡加载脚本，主控板卡负责脚本执行，只是将脚本执行结果反馈给PC主机；其中主控板卡上的算法协处理器可以进行一定的算法运算。此类模式PC主机只需向主控板卡加载一次编程、测试脚本，由主控板卡负责编程、测试脚本的运行，处理被测芯片响应；主控板卡只是将脚本运行结果返回给PC主机，由PC主机根据结果与芯片装卸机台通信，控制芯片的取放。这种模式脚本完全由主控板卡执行，不经过PC主机，脚本执行效率高；适用于无需进行复杂算法的运算的编程、测试应用。

本发明的有益效果是：通过设置多种通用接口、多路完全独立并行工作的控制单元、控制板卡独立运行脚本的模式等措施，弥补了现有编程、测试方式通用性差、成本高、效率低的缺陷。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种自动化测试设备及其控制方法的设备硬件结构示意图。

图2是本发明实施例提供的一种自动化测试设备及其控制方法的编程、测试流程示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种自动化测试设备及其控制方法具体实例，以下结合附图分别对编程、测试设备硬件结构、控制方法、流程进行清楚、完整的描述，以充分理解设计目的、特征和效果：

一种自动化测试设备硬件结构包括主控板卡、芯片socket、PC主机与芯片装卸机台等几部分，如图1。

主控板卡设置主控制器、通信接口电路、电源控制电路及算法协处理器。

主控制器采用带有一定算法功能的32位处理器，负责运行各通信接口协议程序，并与PC主机通过USB接口进行通信。同时，处理器内部含有一定容量的片内FLASH，用于在主控制器运行脚本模式中存储程序及测试脚本数据。主控板卡设置有各种常用通信接口，包括UART、SPI、I2C、7816、USB接口等，适用于大多数常用芯片。主控板卡通信接口与芯片socket通过带状电缆进行连接，对于不同的接口芯片，只需更换相应socket即可。主控制器通过电源控制电路对各通信接口进行上下电控制，以满足编程、测试过程中对芯片进行复位的需求。借助于电源控制电路，对芯片编程、测试可以一次完成，无需多次进行芯片取放。算法协处理器具有一定复杂算法运算功能，主控制器协同算法协处理器共同可以进行一定程度的复杂算法运算。

PC主机安装芯片装卸机台控制软件及编程、测试软件，控制主控板卡进行芯片编程、测试。

PC主机芯片装卸机台控制软件与芯片装卸机台通过UART进行芯片编程、测试状态通信，芯片装卸机台根据测试状态通过其机械机构从芯片socket取放芯片。芯片装卸机台根据测试状态，逐次从芯片Tray盘向socket进行芯片取放。当前芯片编程、测试完成，芯片装卸机台向socket放置下一颗芯片，整个过程全自动运行，无需人工干预。

PC主机编程、测试软件与主控板卡通过USB接口进行通信，协同主控板卡完成芯片编程、测试。其采用脚本方式向芯片发送命令，对于不同芯片只需更换相应脚本即可，提高了编程、测试设备的通用性。

本发明通过设置多种通用接口、多路完全独立并行工作的控制单元、控制板卡独立运行脚本的模式等措施，弥补了现有芯片编程、测试方式通用性差、成本高、效率低的缺陷。

一种自动化测试设备编程、测试流程，如图2。

1)测试系统准备完毕，PC主机通过UART接口与芯片装卸机台进行握手通信；

2)芯片装卸机台控制机械臂向socket放置待测芯片；

3)芯片放置完毕，芯片装卸机台通知PC主机启动芯片测试；

4)对于PC主机主控模式，PC主机解析芯片编程脚本命令，并逐条向主控板卡发送命令，主控板卡通过相应通信接口向芯片发送命令，并向PC主机返回芯片响应。PC主机随后进行后续命令发送，直至编程脚本执行完毕。

5)对于主控板卡主控模式，PC主机首先向主控板卡加载编程脚本，主控板卡将脚本存储到处理器内部FLASH，之后启动编程。当编程完成，主控板卡向PC主机返回编程状态。当选择此模式时，PC主机只是在开始向主控板卡加载一次脚本。

6)当芯片编程完成，开始进行芯片测试。

7)芯片测试完毕，PC主机通过UART接口与芯片装卸机台进行通信，发送芯片编程、测试状态；

8)芯片装卸机台根据测试结果，对芯片进行分筛：即对测试成功、失败芯片进行分类；

9)执行步骤2，重新开启下一轮芯片测试流程，直至Tray盘所有芯片编程、测试完毕。

以上描述仅是一种自动化测试设备及其控制方法的一个具体应用实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则内所做的任何修改、等同替换以及改进等均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种自动化测试设备，其特征是设备包括主控板卡、芯片socket、芯片装卸机台与PC主机几部分：

主控板卡由主控制器、通信接口电路、电源控制电路及算法协处理器组成；

设备支持各种常用封装类型芯片，每种封装芯片对应一类socket，芯片socket与主控板卡通过统一接口，采用电缆连接；

PC主机安装编程、测试软件及芯片装卸机台控制软件，通过与主控板卡通信，协同控制芯片编程、测试，并与芯片装卸机台进行状态通信，通过其机械机构向芯片socket取放芯片。

2.根据权利要求1所述的一种自动化测试设备，其特征在于主控板卡设有多路完全独立的控制单元，每一路通过USB总线接口与PC主机进行通信，可以独立进行芯片编程、测试；且多路控制单元可以并行运行，同时对多路被测芯片进行编程、测试。

3.根据权利要求1所述的一种自动化测试设备，其特征在于主控板卡的多路完全独立的控制单元都通过USB接口与PC主机进行通信；为简化通信接口，PC主机通过USB-HUB与主控板卡每一路控制单元进行连接。

4.根据权利要求1所述的一种自动化测试设备，其特征在于主控板卡设有多种常用通信接口，如SPI、I2C、UART、7816、USB等，适用于大多数常用芯片；对于不同接口芯片，只需更换相应socket。

5.根据权利要求1所述的一种自动化测试设备，其特征在于主控板卡设有被测芯片电源控制电路，可以根据需要对被测芯片进行上、下电电源控制，满足编程、测试过程中对芯片进行复位的需求。

6.一种自动化测试设备控制方法，基于权利要求1所述的自动化测试设备，其特征在于，支持两种工作模式，PC主机控制模式及主控板卡控制模式：

PC主机控制模式由PC上位机软件逐条执行编程与测试脚本，并通过USB接口将指令发送给主控板卡，主控板卡根据芯片相应接口，将指令数据发送给被测芯片，并将芯片响应返回给PC主机；此种模式PC主机负责整个编程、测试脚本的执行，主控板卡只是向被测芯片透传PC主机的指令；

主控板卡控制模式，PC主机只需向主控板卡加载一次编程、测试脚本，由主控板卡负责编程、测试脚本的执行，并处理被测芯片响应，主控板卡只是将脚本执行结果返回给PC主机，由PC主机动作机控制软件根据状态与芯片装卸机台通信，控制芯片的取放。

7.根据权利要求6所述的一种自动化测试设备控制方法，其特征在于主控板卡可以在一次测试过程中根据实际应用灵活进行通信接口选择，且对于同一类通信接口，主控板卡还支持不同的通信协议，通过自定义指令进行通信协议类型选择；后续可以根据通信协议的变更配置对应的通信协议程序，进一步提高了设备的兼容性、通用性。

8.根据权利要求6所述的一种自动化测试设备控制方法，其特征在于PC上位机软件与芯片装卸机台进行编程、测试状态通信，协同机台控制被测芯片的取放；整个过程无需人工干预，全自动运行。