CN114839505B - Mcu芯片、集成电路芯片的老化测试装置 - Google Patents

Mcu芯片、集成电路芯片的老化测试装置 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种MCU芯片和老化测试装置，MCU芯片包括控制器、定时器，在执行老化测试时，控制器基于不同的老化测试项目控制定时器输出用于表示老化测试项目的特定频率的第一PWM信号，和与第一PWM信号同步且用于表示测试数据的第二PWM信号；老化测试装置的显示单元显示第一PWM信号和第二PWM信号的波形图，通过第一PWM信号的波形确定此时MCU芯片所处于的测试项目，根据第二PWM信号的测试数据值确定MCU芯片的功能是否异常，从而便捷地实现监控老化测试项目正在进行的具体测试项目且实时地确定测试结果。

Description

MCU芯片、集成电路芯片的老化测试装置
本申请是向中国国家知识产权局提交的申请号为202011587956.8，申请日为2020年12月29日，发明创造名称为“一种便于实时监测的老化
测试系统、方法和集成电路芯片”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及集成电路测试，具体涉及集成电路老化测试。
背景技术
老化测试项目是指模拟产品在现实使用条件中涉及到的各种因素对产品产生老化的情况进行相应条件加强实验的过程，常见的老化主要有高低温老化，光照老化，湿热循环，热风老化等。集成电路老化测试项目则通常包括闪存擦读写测试、时钟切换测试、复位测试、休眠唤醒测试、掉电重启测试等。
如专利号为CN105319494A提供的一种集成电路芯片的自动老化测试装置，芯片测试结果不需要输出到测试仪进行校验，由存储器模块里的老化测试程序自动完成校验，省去了大量的外部通信时间并且可以做到实时校验，节约了时间成本并且能对测试全程进行监控。由状态显示灯的闪烁频率表明不同的测试结果，实时监控到芯片老化过程中的状态，测试结果一目了然。
然而，上述现有技术未能解决的问题是，当测试项目为多项时，并不能从测试结果中确定该时刻正在进行的具体测试项目，因而并不能实时地确定各测试项目的测试结果。
发明内容
鉴于上述，一方面，本发明提供一种便于实时监测老化测试结果的集成电路芯片，包括定时器、控制器以及运行于所述控制器上的控制程序；所述集成电路芯片用于老化测试，其中，所述控制器基于所述控制程序的运行而控制所述定时器输出用于表示老化测试项目的第一PWM信号，和与所述第一PWM信号同步的且用于表示测试数据的第二PWM信号；
所述控制程序被定义为基于不同的老化测试项目输出具有不同频率的所述第一PWM信号。
有利地，所述控制程序被定义为：所述测试项目的每一个均对应一种频率的第一PWM信号。
有利地，所述老化测试项目包括闪存擦读写功能测试或时钟切换功能测试或休眠唤醒功能测试或复位功能测试或掉电重启功能测试。
有利地，所述集成电路芯片是MCU或DSP或MPU。
另一方面，本发明还提供一种便于实时监测的老化测试方法，它包括步骤：初始化集成电路芯片控制器，根据老化测试项目需求定义运行于所述控制器的控制程序,以控制定时器输出第一PWM信号和第二PWM信号，其中，在不同的老化测试项目下第一PWM信号均对应不同的频率，第二PWM信号同步地输出各项老化测试的数据；将完成控制程序定义的集成电路芯片安装上老化测试装置；在老化测试装置上选择所述老化测试项目及顺序，开始测试；观察显示的第一PWM信号波形的频率，确定正在进行的测试项目；观察同步输出的第二PWM信号，读出测试数据值，判断芯片的该项测试是否异常。
有利地，所述控制程序被定义为：所述测试项目的每一个均对应一种频率的第一PWM信号。
有利地，所述老化测试项目包括闪存擦读写功能测试、时钟切换功能测试、休眠唤醒功能测试、复位功能测试和掉电重启功能测试中的至少一项。
另一方面，本发明还提供一种便于实时监测的老化测试系统，包括：待进行老化测试的如权利要求1所述的集成电路芯片；和用于对所述集成电路芯片进行老化测试的老化测试装置，该老化测试装置包括芯片安装单元，用于与集成电路芯片引脚连接；还包括显示单元，用于显示集成电路芯片的输出信号波形；还包括设置单元，用于根据需求选择要进行的老化测试项目及顺序。
有利地，该系统包括多个集成电路芯片，其中每个集成电路芯片中所述控制程序的定义、所述测试项目的设置均相互独立，并且所述显示单元上显示与多个集成电路芯片对应的多组第一PWM和第二PWM信号波形。
有利地，所述老化测试的测试环境是高低温老化测试或光照老化测试或湿热循环测试或热风老化测试。
本实施例提供的老化测试系统或方法或用于老化测试的集成电路芯片的有益效果在于，通过软件定义，使得在第一PWM信号上每个测试项目对应的频率均不相同，从而能够容易地根据第一PWM信号波形实时确定芯片处于哪项测试，再结合同步输出的第二PWM信号波形数据而得到各项测试的测试结果，从而可以清楚获知哪项测试出现了异常。另外，软件定义的方式也使结构更简单。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例提供的一种便于实时监测的老化测试系统结构图；
图2为本发明实施例提供的一种便于实时监测老化测试结果的集成电路芯片的结构图；
图3为本发明实施例提供的一种便于实时监测的老化测试波形图；
图4为本发明实施例提供的一种便于实时监测的老化测试方法流程图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；除非另有规定或说明，术语“多个”是指两个或两个以上；术语“连接”、“安装”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一
如图1所示，为本实施例提供的一种便于实时监测的老化测试系统。该老化测试系统包括待进行老化测试的集成电路芯片，如图2所示，为本实施例下集成电路芯片结构图。该芯片包括控制器、定时器和运行于该控制器上的自定义控制程序(以下简称控制程序)，控制器基于自定义的控制程序的运行而控制定时器输出PWM信号(Pulse widthmodulation，PWM，脉冲宽度调制信号)，其中，控制程序被定义为基于老化测试项目控制定时器的第一通道和第二通道分别输出第一PWM信号和第二PWM信号，并且，在不同的老化测试项目下第一PWM信号均对应不同的频率，第二PWM信号同步地输出各项老化测试的数据。该系统还包括老化测试装置，该老化测试装置包括芯片安装单元，用于安装上述集成电路芯片，并与集成电路芯片引脚通信连接；该老化测试装置还包括显示单元，用于显示集成电路芯片的输出信号波形或老化测试装置的自身参数信息；该老化测试装置还包括设置单元，用于根据需求选择要进行的老化测试项目及顺序。
具体地，上述老化测试系统的实施原理的其中一种实施例在于，要依次进行老化测试的项目为闪存擦读写、时钟切换、休眠唤醒测试。则上述控制程序被定义为：在进行闪存擦读写测试期间，第一PWM信号输出第一频率f1波形；在进行时钟切换功能测试期间，此时第一PWM信号输出第二频率f2波形；在进行休眠唤醒功能测试期间，此时第一PWM信号输出第三频率f3波形；另外，在各项测试的间隔或全部测试起始或结束期间则不再输出第一PWM信号。与上述时间同步地，第二PWM信号输出各项测试的测试数据。
上述第一PWM信号和第二PWM信号波形图均显示在上述老化测试装置的显示单元上，如图2所示，为本实施例下的芯片老化测试波形图。
因此，由波形图可知，通过设置单元依次选定闪存擦读写、时钟切换、休眠唤醒测试项目并开始测试后，当显示单元上出现了频率为f1的第一PWM信号时，则能够确定此时处于闪存擦读写测试期间，而同步输出的第二PWM信号则为闪存擦读写测试的测试数据，根据测试数据值判断芯片的擦读写功能是否异常。其中，判断出现异常的方式可以是：PWM信号的宽度(频率决定)超过了标准范围(等同于测试数据的值超出了标准范围，每项测试的标准范围不尽相同)或测试期间出现了波形中断(等同于没有数据输出)。而当显示单元上出现了频率为f2的第一PWM信号时，则能够确定此时处于时钟切换功能测试期间，而同步输出的第二PWM信号则为时钟切换功能测试的测试数据，根据测试数据判断芯片的时钟切换功能是否异常。而当显示单元上出现了频率为f3的第一PWM信号时，则能够确定此时处于休眠唤醒功能测试期间，而同步输出的第二PWM信号则为休眠唤醒功能测试的测试数据，根据测试数据判断芯片的休眠唤醒功能是否异常。而当显示单元上不再出现第一PWM信号时，则能够确定老化测试已经停止运行。
可选地，对于一个测试项目期间，也可定义输出多种频率的第一PWM信号，例如与其他测试项目不同的指定的频率组合。
可选地，上述老化测试环境可以是高低温老化测试或光照老化测试或湿热循环测试或热风老化测试。
可选地，上述测试项目还可以是复位测试、掉电重启测试。
可选地，上述执行老化测试的集成电路芯片可以是一个，也可以是多个。若芯片为多个，每个芯片要测试的项目相互独立，控制程序的定义也相互独立(即各芯片之间的测试项目、以及测试项目与第一PWM信号频率的对应关系可以相同，也可以不同)，并且老化测试装置的设置单元能够独立地设置每个芯片的测试项目和顺序，显示单元上显示多组与上述芯片对应的第一PWM信号和第二PWM信号波形，从而可根据各自对应的组的波形图读出每个芯片的各项测试结果。
本实施例还提供一种集成电路芯片，它包括控制器、定时器和运行在控制器上的如上所述的控制程序。
可选地，上述集成电路芯片可以是MCU芯片(Microcontroller Unit；微控制单元)、DSP芯片(Digital Signal Processing，数字信号处理)或MPU芯片(MicroprocessorUnit，微处理单元)。
本实施例提供的老化测试系统或集成电路芯片的有益效果在于，通过软件定义，使得在第一PWM信号上每个测试项目对应的频率均不相同，从而能够容易地根据第一PWM信号波形实时确定芯片处于哪项测试，再结合同步输出的第二PWM信号波形数据而得到各项测试的测试结果，从而可以清楚获知哪项测试出现了异常。另外，软件定义的方式也使结构更简单。
实施例二
如图3所示，为本实施例提供的一种便于实时监测的老化测试方法流程图。该老化测试方法包括：
步骤S1:初始化MCU,根据要进行的老化测试项目定义集成电路芯片的控制程序，并使该程序运行于集成电路芯片的控制器上,以控制定时器的第一通道和第二通道分别输出第一PWM信号和第二PWM信号，并且，在不同的老化测试项目下第一PWM信号均对应不同的频率，第二PWM信号同步地输出各项老化测试的数据。
步骤S2:将完成控制程序定义的集成电路芯片安装上老化测试装置的芯片安装单元上。
步骤S3:在老化测试装置上选择上述要进行的老化测试项目及顺序，并开始测试。
步骤S4:观察显示单元上显示的第一PWM信号波形，确定正在进行的测试项目。
步骤S5:观察同步输出的对应阶段的第二PWM信号，读出测试数据值，根据测试数据值判断芯片的该项测试是否异常。
具体地，上述流程其中一种实施例在于，要进行老化测试的项目为闪存擦读写、时钟切换、休眠唤醒测试。
步骤S1中，将控制程序定义为：在进行闪存擦读写测试期间，第一PWM信号输出第一频率f1波形；在进行时钟切换功能测试期间，此时第一PWM信号输出第二频率f2波形；在进行休眠唤醒功能测试期间，此时第一PWM信号输出第三频率f3波形；另外，在各项测试的间隔或全部测试起始或结束期间则不再输出第一PWM信号。与上述时间同步地，第二PWM信号输出各项测试的测试数据。
步骤S2中，将经历上述步骤S1的集成电路芯片安装到老化测试装置的芯片安装单元上，使集成电路芯片的引脚与芯片安装单元建立通信连接。
步骤S3中，从老化测试装置的设置单元中依次选择闪存擦读写、时钟切换、休眠唤醒测试，然后开始测试。
步骤S4和S5中，当显示单元上出现了频率为f1的第一PWM信号时，则能够确定此时处于闪存擦读写测试期间，而同步输出的第二PWM信号则为闪存擦读写测试的测试数据，根据测试数据值判断芯片的擦读写功能是否异常。其中，判断出现异常的方式可以是：PWM信号的宽度(频率决定)超过了标准范围(等同于测试数据的值超出了标准范围，每项测试的标准范围不尽相同)或测试期间出现了波形中断(等同于没有数据输出)。而当显示单元上出现了频率为f2的第一PWM信号时，则能够确定此时处于时钟切换功能测试期间，而同步输出的第二PWM信号则为时钟切换功能测试的测试数据，根据测试数据判断芯片的时钟切换功能是否异常。而当显示单元上出现了频率为f3的第一PWM信号时，则能够确定此时处于休眠唤醒功能测试期间，而同步输出的第二PWM信号则为休眠唤醒功能测试的测试数据，根据测试数据判断芯片的休眠唤醒功能是否异常。而当显示单元上不再出现第一PWM信号时，则能够确定老化测试已经停止运行。
可选地，对于一个测试项目期间，也可定义输出多种频率的第一PWM信号，例如与其他测试项目不同的指定的频率组合。
可选地，上述老化测试环境可以是高低温老化测试或光照老化测试或湿热循环测试或热风老化测试。
可选地，上述测试项目还可以是复位测试、掉电重启测试。
可选地，上述执行老化测试的集成电路芯片可以是一个，也可以是多个。若芯片为多个，每个芯片要测试的项目相互独立，控制程序的定义也相互独立(即各芯片之间的测试项目、以及测试项目与第一PWM信号频率的对应关系可以相同，也可以不同)，并且老化测试装置的设置单元能够独立地设置每个芯片的测试项目和顺序，显示单元上显示多组与上述芯片对应的第一PWM信号和第二PWM信号波形，从而可根据各自对应的组的波形图读出每个芯片的各项测试结果。
可选地，上述集成电路芯片可以是MCU芯片(Microcontroller Unit；微控制单元)、DSP芯片(Digital Signal Processing，数字信号处理)或MPU芯片(MicroprocessorUnit，微处理单元)。
本实施例提供的老化测试方法有益效果在于，通过软件定义，使得在第一PWM信号上每个测试项目对应的频率均不相同，从而能够容易地根据第一PWM信号波形实时确定芯片处于哪项测试，再结合同步输出的第二PWM信号波形数据而得到各项测试的测试结果，从而可以清楚获知哪项测试出现了异常。另外，软件定义的方式也使结构更简单。
以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种MCU芯片，包括控制器、定时器以及闪存擦读写功能、时钟切换功能、休眠唤醒功能、复位功能、掉电重启功能，所述MCU芯片用于安装到芯片老化测试装置接受闪存擦读写功能老化测试、时钟切换功能老化测试、休眠唤醒功能老化测试、复位功能老化测试、掉电重启功能老化测试的至少一项老化测试，所述芯片老化测试装置包括显示单元，
其特征在于，所述MCU芯片接受老化测试时，所述控制器控制所述定时器输出第一PWM信号和第二PWM信号至所述芯片老化测试装置的显示单元用于显示，
所述第一PWM信号表示所述MCU芯片所处于的老化测试项目，
所述第二PWM信号表示所述MCU芯片所处于的老化测试项目的测试数据，
所述第二PWM信号与所述第一PWM信号在时间上相同步，
其中，特定频率的所述第一PWM信号对应特定的老化测试项目，所述控制器设置为，基于不同的老化测试项目控制所述定时器输出不同频率的所述第一PWM信号。
2.根据权利要求1所述的MCU芯片，其特征在于，所述MCU芯片还包括控制程序，所述控制器基于所述控制程序的运行控制所述定时器的不同通道分别输出第一PWM信号和第二PWM信号。
3.根据权利要求1或2任一所述的MCU芯片，其特征在于，第一PWM信号的波形表示所述MCU芯片所处于的老化测试项目，所述第二PWM信号的波形表示所述MCU芯片所处于的老化测试项目的测试数据。
4.根据权利要求3所述的MCU芯片，其特征在于，所述芯片老化测试装置的显示单元显示所述第一PWM信号和第二PWM信号的波形图。
5.根据权利要求3所述的MCU芯片，其特征在于，在对所述MCU芯片进行闪存擦读写功能老化测试期间，所述定时器输出第一频率f1的第一PWM信号的波形；在对所述MCU芯片进行时钟切换功能老化测试期间，所述定时器输出第二频率f2的第一PWM信号的波形；在各项老化测试的间隔或全部老化测试起始或结束期间，所述定时器不输出第一PWM信号。
6.根据权利要求5所述的MCU芯片，其特征在于，根据所述第一PWM信号的频率确定此时所述MCU芯片所处于的测试项目，根据同步输出的第二PWM信号的测试数据值确定所述MCU芯片的功能是否异常。
7.一种集成电路芯片的老化测试装置，包括芯片安装单元、显示单元，芯片安装单元用于安装待测试的集成电路芯片并与所述集成电路芯片引脚通信连接，显示单元用于显示所述集成电路芯片的输出信号波形，其特征在于，所述老化测试装置用于对所述集成电路芯片执行闪存擦读写功能老化测试、时钟切换功能老化测试、休眠唤醒功能老化测试、复位功能老化测试、掉电重启功能老化测试的至少一项老化测试，
在对所述集成电路芯片执行老化测试时，所述老化测试装置从所述集成电路芯片的定时器接收第一PWM信号和第二PWM信号，
所述第一PWM信号的波形表示所述集成电路芯片所处于的老化测试项目，
所述第二PWM信号的波形表示所述集成电路芯片所处于的老化测试项目的测试数据，
所述第二PWM信号与所述第一PWM信号在时间上相同步，
其中，特定的老化测试项目对应特定频率的所述第一PWM信号，所述老化测试装置的显示单元设置为，显示所接收的所述第一PWM信号和第二PWM信号的波形图。
8.根据权利要求7所述的老化测试装置，其特征在于，根据所述第一PWM信号的频率确定此时所述集成电路芯片所处于的测试项目，根据同步输出的第二PWM信号的测试数据值确定所述集成电路芯片的功能是否异常。
9.根据权利要求8所述的老化测试装置，其特征在于，所述老化测试装置安装有多个所述集成电路芯片，所述显示单元显示多组与所述多个集成电路芯片对应的第一PWM信号和第二PWM信号波形，根据各自对应的组的波形读出每个所述集成电路芯片的测试数据。
10.根据权利要求8所述的老化测试装置，其特征在于，所述老化测试装置还包括：设置单元，用于根据需求选择要进行的老化测试项目及顺序。
11.根据权利要求7-10任一所述的老化测试装置，其特征在于，所述集成电路芯片是MCU芯片或DSP芯片或MPU芯片。
12.根据权利要求7-10任一所述的老化测试装置，其特征在于，所述老化测试项目的测试环境是高低温老化测试或光照老化测试或湿热循环测试或热风老化测试。
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