CN113905227A - 一种基于菊花链的视频处理芯片老练装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于菊花链的视频处理芯片老练装置，该装置包括：视频摄像机，用于输出老练视频测试信号；基于菊花链的老练电路板，用于利用所述老练视频测试信号对多个芯片进行老练实验；监测设备，用于实时监测芯片的指标参数；电源设备，用于为所述视频摄像机、所述老练电路板和所述监测设备供电。本发明所提出的基于菊花链的视频处理芯片老练装置采用基于菊花链的老练电路板对多个视频处理芯片进行老练实验，通过菊花链的方式实现芯片测试的级联，能够灵活的调整芯片数量，并且能够实时监测芯片的性能，具有应用灵活、稳定可靠、效率高等特点。

Description

一种基于菊花链的视频处理芯片老练装置及方法
技术领域
本发明属于芯片质量筛选技术领域，涉及视频处理和芯片老练技术，特别是涉及一种基于菊花链的视频处理芯片老练装置及方法。
背景技术
在芯片制造和芯片质量筛选过程中，需要对大量芯片同时进行性能测试和老练实验，这对于剔除问题芯片、筛选芯片质量等级、老化等芯片制造环节是非常重要的，特别是在航空航天等可靠性要求高的领域中。但是，目前在芯片老练过程中，不仅对芯片进行逐一测试、质量等级筛选的工作量较大，效率较低，难以满足芯片实时性检测的需求，而且芯片老练装置灵活性有限，无法适应于对不同数量芯片同步进行老练实验的要求。
发明内容
为解决芯片老练过程中存在的检测效率较低，难以满足芯片实时性检测的需求的问题，本发明提出了一种基于菊花链的视频处理芯片老练装置及方法，该装置能够灵活调整测试视频处理芯片的数量，同时实现动态监测芯片性能指标的目的，便于大量芯片的实时性能检测。
为实现上述目的，本发明采取如下的技术方案：
一种基于菊花链的视频处理芯片老练装置，包括：
视频摄像机，用于输出老练视频测试信号；
基于菊花链的老练电路板，用于利用所述老练视频测试信号对多个视频处理芯片进行老练实验；
监测设备，用于实时监测芯片的指标参数；
电源设备，用于为所述视频摄像机、所述老练电路板和所述监测设备供电。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明所提出的基于菊花链的视频处理芯片老练装置采用基于菊花链的老练电路板对多个视频处理芯片进行老练实验，通过菊花链的方式实现芯片测试的级联，能够灵活的调整芯片数量，并且能够实时监测芯片的性能，具有应用灵活、稳定可靠、效率高等特点。
附图说明
图1为本发明的基于菊花链的视频处理芯片老练装置的结构示意图；
图2为本发明中老练电路板的结构示意图；
图3为本发明中母板的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图及较佳实施例对本发明的技术方案进行详细描述。
如图1所示，在其中一个实施例中，本发明提供一种基于菊花链的视频处理芯片老练装置，该装置主要包括视频摄像机、基于菊花链的老练电路板、监测设备和电源设备。其中，视频摄像机主要用于产生输入到老练电路板的老练视频测试信号，即主要用于输出老练视频测试信号；电源设备用于给视频摄像机、老练电路板和监测设备进行供电；监测设备用于实时监测芯片的功能、电流电压、性能参数等指标参数；基于菊花链的老练电路板则主要用于利用老练视频测试信号对多个视频处理芯片进行老练实验。该视频处理芯片老练装置采用基于菊花链的老练电路板对多个视频处理芯片进行老练实验，通过菊花链的方式实现芯片测试的级联，能够灵活的调整芯片数量，并且能够实时监测芯片的性能，具有应用灵活、稳定可靠、效率高等特点。
进一步地，如图2所示，老练电路板包括若干个采用菊花链方式串联的母板，母板的数量可根据待测试的视频处理芯片的数量灵活、动态调整。电源设备也采用菊花链的连接方式为各个母板供电，更有利于灵活的调整老练芯片的数量。
如图3所示，每一个母板包括FPGA芯片、视频解码芯片、视频编码芯片和若干个子板。
视频解码芯片将输入的老练视频测试信号转化为并行的数字视频信号，对于菊花链中的首个母板而言，老练视频测试信号是由视频摄像机输出的，而对于菊花链中的其他母板而言，老练视频测试信号则由相邻的上一个母板输出的，然后视频解码芯片将数字视频信号输入到FPGA芯片中。利用FPGA芯片的并行性特点，FPGA芯片将数字视频信号分发给各个子板，同时FPGA芯片负责子板的复位、加载和老练环境参数(如温度、湿度、老练时长和真空度等)配置等。子板对数字视频信号进行数字图像处理并将图像处理结果通过网口、串口等实时监测接口发送至监测设备，从而实现芯片的正常运行和测试。FPGA芯片除了将数字视频信号发送给子板外，还将数字视频信号发送至视频编码芯片，视频编码芯片将数字视频信号转换为SDI信号，SDI信号作为输入相邻的下一个母板的老练视频测试信号。
假设每个母板由N个子板组成，那么将M个母板采用菊花链的方式进行串联就可以实现对N*M个芯片进行老练实验。本发明的主要特点是通过菊花链的方式实现芯片测试的级联，同时结合FPGA的高并行性，从而实现串并的结合，能够灵活的动态调整老练芯片数量，并且能够实时监测芯片的性能，具有应用灵活、稳定可靠、效率高等特点。
本实施例中的每一个子板主要包括芯片适配器、芯片外围电路和实时监测接口等，视频处理芯片安装在芯片适配器上，视频处理芯片及芯片外围电路共同完成数字图像处理过程，得到数字图像处理结果，并通过实时监测接口将数字图像处理结果发送至监测设备，其中实时监测接口包括电压电流监测接口、状态寄存器读取接口、串口和网口等，以实现对芯片供电的电流电压监测、功能监测、串口输出信息监测、网络监测等。实时监测接口中的串口可以采用标准的RS232接口。通过使用芯片适配器实现对电路板的重复使用，同时对进行芯片无损的测试。
本实施例的基于菊花链的视频处理芯片老练装置还包括连接到老练电路板的SDI输出接口的显示设备，其中老练电路板的SDI输出接口是指菊花链中最后一个母板的视频编码芯片的输出接口。利用显示设备对老练视频测试信号进行显示，便于用户实时观察老练装置的老练实验情况。
本实施例的基于菊花链的视频处理芯片老练装置还包括与每个子板进行通信的上位机，上位机通过交换机设备连接每个子板的网络接口，从而实现与每个子板进行通信，以控制每个子板的相关设备以及驱动等，同时还可以显示子板的各个数据信号的变化情况。
在另一个实施例中，本发明还提供一种采用前述实施例所述的基于菊花链的视频处理芯片老练装置的视频处理芯片老练方法，该视频处理芯片老练方法包括以下步骤：
步骤一：将待测试的芯片安装在对应的子板的芯片适配器上，子板固定到每个母板上，各个母板通过菊花链的方式连接；
步骤二：将视频摄像机连接到老练电路板的SDI输入接口上，将显示设备连接到老练电路板的SDI输出接口上，并将每个子板的实时监测接口连接到监测设备上，监测设备对子板的监测包括对电压电流监测、串口信息、状态寄存器读取、网口等；电压监测采用两端的电压采集方法；电流采用电流钳的连接方式。串口信息的输出采用标准的RS232接口，并定时输出状态寄存器和打印图像处理算法的结果；
步骤三：FPGA芯片设置子板的老练环境参数，如温度、湿度、老练时长、真空度等参数；
步骤四：最后装置上电，监测设备实时监测并记录数据。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基于菊花链的视频处理芯片老练装置，其特征在于，包括：
视频摄像机，用于输出老练视频测试信号；
基于菊花链的老练电路板，用于利用所述老练视频测试信号对多个视频处理芯片进行老练实验；
监测设备，用于实时监测视频处理芯片的指标参数；
电源设备，用于为所述视频摄像机、所述老练电路板和所述监测设备供电。
2.根据权利要求1所述的一种基于菊花链的视频处理芯片老练装置，其特征在于，所述老练电路板包括若干个采用菊花链方式串联的母板，每一个所述母板包括FPGA芯片、视频解码芯片、视频编码芯片和若干个子板；
所述视频解码芯片将输入的所述老练视频测试信号转化为并行的数字视频信号并将所述数字视频信号输入到所述FPGA芯片中，所述FPGA芯片将所述数字视频信号分发给各个所述子板，同时所述FPGA芯片负责所述子板的复位、加载和老练环境参数配置，所述子板对所述数字视频信号进行数字图像处理并将图像处理结果发送至所述监测设备，所述FPGA芯片还将所述数字视频信号发送至所述视频编码芯片，所述视频编码芯片将所述数字视频信号转换为SDI信号，作为输入相邻的下一个母板的老练视频测试信号。
3.根据权利要求2所述的一种基于菊花链的视频处理芯片老练装置，其特征在于，每一个所述子板包括芯片适配器、芯片外围电路和实时监测接口；
视频处理芯片安装在所述芯片适配器上，视频处理芯片及所述芯片外围电路共同完成数字图像处理过程，得到所述数字图像处理结果，并通过所述实时监测接口将所述数字图像处理结果发送至所述监测设备。
4.根据权利要求3所述的一种基于菊花链的视频处理芯片老练装置，其特征在于，所述实时监测接口包括电压电流监测接口、状态寄存器读取接口、串口和网口。
5.根据权利要求4所述的一种基于菊花链的视频处理芯片老练装置，其特征在于，所述串口采用标准的RS232接口。
6.根据权利要求2所述的一种基于菊花链的视频处理芯片老练装置，其特征在于，所述FPGA芯片为所述子板配置的老练环境参数包括温度、湿度、老练时长和真空度。
7.根据权利要求2所述的一种基于菊花链的视频处理芯片老练装置，其特征在于，所述电源设备采用菊花链的连接方式为各个所述母板供电。
8.根据权利要求1所述的一种基于菊花链的视频处理芯片老练装置，其特征在于，还包括连接到所述老练电路板的SDI输出接口的显示设备。
9.根据权利要求1所述的一种基于菊花链的视频处理芯片老练装置，其特征在于，还包括与每个所述子板进行通信的上位机。
10.一种采用如权利要求3至9任意一项所述的基于菊花链的视频处理芯片老练装置的视频处理芯片老练方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将待测试的视频处理芯片安装在对应的子板的芯片适配器上；
步骤二：将视频摄像机连接到老练电路板的SDI输入接口上，将显示设备连接到老练电路板的SDI输出接口上，并将每个子板的实时监测接口连接到监测设备上；
步骤三：FPGA芯片设置子板的老练环境参数；
步骤四：装置上电，监测设备实时监测并记录数据。
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