CN112882884A - 一种电子芯片的测试方法、系统及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电子芯片的测试方法、系统及装置，涉及电子技术领域，所述装置包括PC端、通讯模块、测试平台和JTAG硬件调试器；所述PC端包含测试脚本、相应的脚本运行平台以及PC端USB接口驱动程序；所述通讯模块内部包含通讯接口母板和通讯接口子板；所述测试平台包括可编程逻辑单元,所述可编程逻辑单元用于提供适用于待测芯片的逻辑电路；所述JTAG硬件调试器连接PC端和测试平台，定位芯片测试错误。采用脚本实现自动化测试，从而代替人工测试，有效地降低人工操作成本，缩短测试周期，满足应用需求。
Description
技术领域
本发明涉及电子技术领域，具体为一种电子芯片的测试方法、系统及装置。
背景技术
随着电子芯片的广泛应用和发展，电子芯片也变得越来越复杂，电子芯片在流片前的测试工作量也变的越来越大，因此寻找高效、稳定和合理的测试方法也变得异常迫切。传统的电子芯片测试系统主要由PC端、通讯接口端和测试平台组成，测试平台为FPGA平台。通讯接口端不同通讯方式有不同的接口，连接方式较为复杂，与PC端的接口数较多，且需要人工切换接口，串口的数据吞吐量过低，不适用于大数据量传输。而且测试方法多采用设断点或设置参考变量的方式，对测试人员的技能要求较高，芯片测试周期较长，在芯片前期验证过程中，硬件代码和软件代码不稳定，会有较多改动，改动后都需要做反复验证，能够实现多接口测试应用同时测试的需求，而采用USB接口满足了吞吐大数据量的需求，自动化的测试方式能有效降低测试人工成本，提高测试效率。但他提出的测试系统只适合芯片的后期测试，在芯片前期测试，芯片硬件和软件不成熟，需要提取芯片内部数据，对其进行调试和分析。他提出的系统原理图不具备芯片前期快速调试的功能。
传统的电子芯片测试不能自动化，往往需要投入大量的人力、物力和时间，严重影响到芯片测试的效率，延长了芯片的测试周期。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种电子芯片的测试方法、系统及装置，解决了电子芯片测试的效率低，测试周期长，测试成本高的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种电子芯片的测试方法、系统及装置，包括PC端、通讯模块、测试平台和JTAG硬件调试器；所述PC端包含测试脚本、相应的脚本运行平台以及PC端USB接口驱动程序；所述通讯模块内部包含通讯接口母板和通讯接口子板；所述测试平台包括可编程逻辑单元,所述可编程逻辑单元用于提供适用于待测芯片的逻辑电路；所述JTAG硬件调试器连接PC端和测试平台，定位芯片测试错误。
优选的，所述通讯接口母板包含USB数据解析模块和接口开关；所述通讯接口子板有接触式通讯接口子板，非接触式通讯接口子板。
优选的，所述测试平台还包括控制输入单元；所述控制输入单元与所述可编程逻辑单元电性相连，用于向所述可编程逻辑单元传输芯片配置信号,以使所述可编程逻辑单元根据所述芯片配置信号提供适用于所述待测芯片的逻辑电路。
优选的，所述测试平台表面设有多种芯片插槽，用于测试不同种类的电子芯片。
优选的，所述测试平台还包括复位按钮,用于将所述可编程逻辑单元恢复为初始状态。
优选的，所述测试控平台还包括状态指示灯﹐用于指示所测试电子芯片所处的测试状态。
优选的，一种电子芯片测试系统，包括上述的芯片测试平台、待测芯片和用于提供测试指令的操作设备。
优选的，一种电子芯片的测试方法，所述方法包括
可编程逻辑单元芯片接收芯片配置信号；
PC端通过USB接口2与通讯接口母板连接，通讯接口母板通过硬线与通讯接口子板连接，通讯接口子板根据相关协议与测试平台连接进行测试通讯；
所述可编程逻辑单元根据所述芯片配置信号提供逻辑电路，并从芯片接入单元中选择对应的芯片接口进行连接；
PC端通过USB接口1与JTAG硬件调试器连接，JTAG硬件调试器通过排线连接测试平台；
所述可编程逻辑单元接收操作设备发送的测试指令,并将所述测试指令发送给待测芯片。
本发明提供了一种电子芯片的测试方法、系统及装置，具有以下有益效果：
1、此测试系统既改进了传统的电子芯片测试系统连接方式复杂，与PC端的接口数较多，且需要人工切换接口，不适用于大数据量传输的缺点。也改进了不能对芯片内部进行具体且快速的调试和分析的缺点。此电子芯片自动化测试系统相对于传统的智能卡测试系统减少了一个PC端接口，接触式通讯接口和非接触式通讯接口共用一个USB接口，节约了端口资源，且能满足大数据量传输的需求，对于测试人员，连接方式也变得简单了一点，由于统一了接口连接方式，从而增强了平台的可移植性。
2、应用范围广，此自动化测试系统可以对电子芯片的模块级和系统级的功能进行测试，同时检测芯片的硬件设计、驱动软件和测试代码的正确性。对应芯片的FPGA验证。该智能卡自动化测试系统加入了JTAG调试端，实时地将代码运行情况、ARM的相关寄存器及存储器情况反馈到PC端，方便芯片调试与错误定位。
3、自动化程度强，采用脚本实现自动化测试，从而代替人工测试，有效地降低人工操作成本，缩短测试周期，满足应用需求。接口模块用以接收脚本指令及发送反馈数据；非接口模块用以处理脚本中的测试命令和数据，信号监测模块用于查看内部可探测管脚状态，卡端JTAG接口用于卡端的硬件和软件调试。所述测试平台表面设有多种芯片插槽，用于测试不同种类的电子芯片，可以同时测试多种电子芯片。
4、大数据量，传统的智能卡测试系统主要由PC端、通讯接口端和测试平台组成，测试平台为FPGA平台。通讯接口端不同通讯方式有不同的接口，连接方式较为复杂，与PC端的接口数较多，且需要人工切换接口，串口的数据吞吐量过低，不适用于大数据量传输。采用USB接口能满足大数据量传输的测试需求。
5、使用方便快捷，PC端与通讯接口端统一使用一个USB接口，连线方便快捷，节约了端口资源同时也增强了平台的可移植性。通讯接口子板根据不同的通讯方式转换信息数据，发送到测试平台接口模块。信息传输也是双向的过程，通讯接口子板也接收测试平台接口模块传输过来的信息，经协议的转换后传输到通讯接口母板上。
6、可调式性强，加入了JTAG调试端，可调试芯片，方便错误定位。PC端通过USB接口2与通讯接口母板连接，通讯接口母板通过硬线与通讯接口子板连接，通讯接口子板根据相关协议与测试平台连接进行测试通讯。PC端通过USB接口1与JTAG硬件调试器连接，JTAG硬件调试器通过排线连接测试平台。
附图说明
图1为本发明的装置轴测图；
图2为本发明的通讯模块剖视图；
图3为本发明自动化测试系统架构图。
其中，1、PC端；2、通讯模块；3、JTAG硬件调试器；4、测试平台；5、通讯接口母板；6、通讯接口子板。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
如图1所示，本发明实施例提供一种电子芯片的测试装置，包括PC1、通讯模块2、测试平台4和JTAG硬件调试器3；PC端1包含测试脚本、相应的脚本运行平台以及PC端1USB接口驱动程序；通讯模块2内部包含通讯接口母板5和通讯接口子板6；测试平台4包括可编程逻辑单元,可编程逻辑单元用于提供适用于待测芯片的逻辑电路；JTAG硬件调试器3连接PC端1和测试平台4，定位芯片测试错误。通讯接口母板5包含USB数据解析模块和接口开关；通讯接口子板6有接触式通讯接口子板6，非接触式通讯接口子板6。此测试系统既改进了传统的电子芯片测试系统连接方式复杂，与PC端1的接口数较多，且需要人工切换接口，不适用于大数据量传输的缺点。也改进了不能对芯片内部进行具体且快速的调试和分析的缺点。
此电子芯片自动化测试系统相对于传统的智能卡测试系统减少了一个PC端1接口，接触式通讯接口和非接触式通讯接口共用一个USB接口，节约了端口资源，且能满足大数据量传输的需求，对于测试人员，连接方式也变得简单了一点，由于统一了接口连接方式，从而增强了平台的可移植性。测试平台4还包括控制输入单元；控制输入单元与可编程逻辑单元电性相连，用于向可编程逻辑单元传输芯片配置信号,以使可编程逻辑单元根据芯片配置信号提供适用于待测芯片的逻辑电路。测试平台4表面设有多种芯片插槽，用于测试不同种类的电子芯片。测试平台4还包括复位按钮,用于将可编程逻辑单元恢复为初始状态。测试控平台还包括状态指示灯﹐用于指示所测试电子芯片所处的测试状态。
通讯接口母板5包含USB数据解析模块和接口开关。USB数据解析模块主要完成解析PC端1发下来的USB软件协议包，根据解析出来的数据选择相应接口，并选择要输出的有用数据，将信息数据发送到通讯接口子板6上。接收通讯接口子板6上协议转换后的数据，将接收的数据解析处理后封装成USB软件协议包后发送到PC端1。
通讯接口子板6根据子板内部信号进行不同通讯接口的转换。通讯接口子板6根据不同的通讯方式转换信息数据，发送到测试平台4接口模块。信息传输也是双向的过程，通讯接口子板6也接收测试平台4接口模块传输过来的信息，经协议的转换后传输到通讯接口母板5上。
测试平台4为FPGA测试平台4。测试平台4包含待测试模块的接口模块和非接口模块、信号监测模块以及JTAG接口。接口模块用以接收脚本指令及发送反馈数据；非接口模块用以处理脚本中的测试命令和数据，信号监测模块用于查看内部可探测管脚状态，卡端JTAG接口用于卡端的硬件和软件调试。
电子芯片测试初期，芯片硬件设计、驱动代码和测试代码都不稳定，测试平台4需要加入JTAG调试端来帮助调试工作，此时为方便调试，测试系统的驱动代码和测试代码不是固化在测试平台4中即下电后会丢失。电子芯片测试后期，当芯片硬件设计、驱动代码和测试代码都比较稳定了，驱动代码和测试代码是以二进制形式固化在测试平台4中下电后不会丢失。
实施例二：
如图1所示，本发明实施例提供一种电子芯片测试系统，包括电子芯片的测试装置﹑待测芯片和用于提供测试指令的操作设备。PC端1通过USB接口2与通讯接口母板5连接，通讯接口母板5通过硬线与通讯接口子板6连接，通讯接口子板6根据相关协议与测试平台4连接进行测试通讯。PC端1通过USB接口1与JTAG硬件调试器3连接，JTAG硬件调试器3通过排线连接测试平台4。当测试系统的驱动代码和测试代码固化在测试平台4中时，测试系统只包含上述的脚本命令发送流程和测试结果返回流程。
实施例三：
如图1所示，本发明实施例提供一种电子芯片的测试方法，所述方法包括：
Sp1:可编程逻辑单元芯片接收芯片配置信号；
Sp2:PC端1通过USB接口2与通讯接口母板5连接，通讯接口母板5通过硬线与通讯接口子板6连接，通讯接口子板6根据相关协议与测试平台4连接进行测试通讯；
Sp3:可编程逻辑单元根据芯片配置信号提供逻辑电路，并从芯片接入单元中选择对应的芯片接口进行连接；
Sp4:PC端1通过USB接口1与JTAG硬件调试器3连接，JTAG硬件调试器3通过排线连接测试平台4；
Sp5:可编程逻辑单元接收操作设备发送的测试指令,并将测试指令发送给待测芯片。
PC端1的驱动代码和测试代码通过JTAG硬件调试器3下载到测试平台4中。PC端1脚本运行平台通过USB驱动程序将测试脚本发送到通讯接口母板5；通讯接口母板5解析PC端1发下来的USB软件协议包，选择接口并选择要输出的有用数据发送到通讯接口子板6上；通讯接口子板6上根据不同的通讯方式转换信息数据，发送到测试平台4接口模块；测试平台4接触式模块接口、非接触式模块接口分别接收信息数据并进行测试。测试平台4通过接触式模块接口、非接触式模块接口发送测试反馈数据到通讯接口子板6；通讯接口子板6将测试平台4接口模块传输过来的信息经协议的转换后传输到通讯接口母板5上；通讯接口母板5将接收的数据解析处理后封装成USB软件协议包后发送到PC端1；PC端1USB接口2接收信息并通过脚本运行平台反馈测试结果。PC端1与通讯接口端统一使用一个USB接口，连线方便快捷，节约了端口资源同时也增强了平台的可移植性。通讯接口子板6根据不同的通讯方式转换信息数据，发送到测试平台4接口模块。信息传输也是双向的过程，通讯接口子板6也接收测试平台4接口模块传输过来的信息，经协议的转换后传输到通讯接口母板5上。加入了JTAG调试端，可调试芯片，方便错误定位。PC端1通过USB接口2与通讯接口母板5连接，通讯接口母板5通过硬线与通讯接口子板6连接，通讯接口子板6根据相关协议与测试平台4连接进行测试通讯。PC端1通过USB接口1与JTAG硬件调试器3连接，JTAG硬件调试器3通过排线连接测试平台4。测试平台4端通过JTAG硬件调试器3实时地将代码运行情况、ARM的相关寄存器及存储器情况实时的反馈到PC端1，用户提取反馈过来的有用的实时信息，定位芯片软件或硬件错误。当测试系统的驱动代码和测试代码固化在测试平台4中时，测试系统只包含上述的脚本命令发送流程和测试结果返回流程。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个引用结构”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种电子芯片的测试装置，其特征在于：包括PC端(1)、通讯模块(2)、测试平台(4)和JTAG硬件调试器(3)；
所述PC端(1)包含测试脚本、相应的脚本运行平台以及PC端(1)USB接口驱动程序；
所述通讯模块(2)内部包含通讯接口母板(5)和通讯接口子板(6)；
所述测试平台(4)包括可编程逻辑单元,所述可编程逻辑单元用于提供适用于待测芯片的逻辑电路；
所述JTAG硬件调试器(3)连接PC端(1)和测试平台(4)，定位芯片测试错误。
2.根据权利要求1所述的一种电子芯片的测试装置，其特征在于：所述通讯接口母板(5)包含USB数据解析模块和接口开关；所述通讯接口子板(6)有接触式通讯接口子板(6)，非接触式通讯接口子板(6)。
3.根据权利要求1所述的一种电子芯片的测试装置，其特征在于：所述测试平台(4)还包括控制输入单元；所述控制输入单元与所述可编程逻辑单元电性相连，用于向所述可编程逻辑单元传输芯片配置信号,以使所述可编程逻辑单元根据所述芯片配置信号提供适用于所述待测芯片的逻辑电路。
4.根据权利要求1所述的一种电子芯片的测试装置，其特征在于：所述测试平台(4)表面设有多种芯片插槽，用于测试不同种类的电子芯片。
5.根据权利要求1所述的一种电子芯片的测试装置，其特征在于：所述测试平台(4)还包括复位按钮,用于将所述可编程逻辑单元恢复为初始状态。
6.根据权利要求1所述的一种电子芯片的测试装置，其特征在于：所述测试控平台还包括状态指示灯﹐用于指示所测试电子芯片所处的测试状态。
7.一种电子芯片测试系统，其特征在于：包括权利要求1至6任一项所述的电子芯片的测试装置﹑待测芯片和用于提供测试指令的操作设备。
8.一种电子芯片的测试方法，其特征在于，所述方法包括：
可编程逻辑单元芯片接收芯片配置信号；
PC端(1)通过USB接口2与通讯接口母板(5)连接，通讯接口母板(5)通过硬线与通讯接口子板(6)连接，通讯接口子板(6)根据相关协议与测试平台(4)连接进行测试通讯；
所述可编程逻辑单元根据所述芯片配置信号提供逻辑电路，并从芯片接入单元中选择对应的芯片接口进行连接；
PC端(1)通过USB接口1与JTAG硬件调试器(3)连接，JTAG硬件调试器(3)通过排线连接测试平台(4)；
所述可编程逻辑单元接收操作设备发送的测试指令,并将所述测试指令发送给待测芯片。
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