CN115856573B - 一种芯片量产测试的pd协议测试系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种芯片量产测试的PD协议测试系统及其方法，该系统包括供电模块、开关模块、快充识别及控制单元、多路复用器以及测试机模块，开关模块用于在测试过程中控制快充识别及控制单元的电源通断，快充识别及控制单元的CC通信通道通过多路复用器与被测芯片的CC1/CC2引脚实现切换连接，用于完成PD通信测试，并在测试完成后反馈测试结果给测试机模块，测试机模块用于提供测试机的资源通道，与快充识别及控制单元配合完成被测芯片的PD通信测试，还用于对快充识别及控制单元进行电源供给控制通断，以及对快充识别及控制单元提供的测试结果进行收集及判断。应用本发明可以加快现有PD协议芯片的量产测试开发进度、节省成本及降低量产测试时间。

Description

一种芯片量产测试的PD协议测试系统及其方法

技术领域

本发明涉及芯片测试技术领域，具体涉及一种适用于芯片量产测试的PD协议测试系统以及应用该系统的PD协议测试方法。

背景技术

近年来，随着快充技术的发展，各种快充技术层出不穷，各种快充技术应用越来越广泛，快充适配器、快充车载充电、快充移动电源等快充供电设备越来越多。其中，带快充的各类电源芯片的更新迭代也越来越快。带快充芯片在出厂时，除了需要进行模拟相关的功能测试，还需要经过各种快充功能的测试，其中PD协议的测试开发难度较大，基于ATE的FT开发难度更大，耗时长，测试成本高。因此，为了适配市场的迭代速度，加快FT的开发速度非常必要，对于有快充电源类产品线的设计公司来说，如果有一套简易、专用的FT测试模块可供调试测试使用，能有效加快产品的推广速度。

现有的很多快充芯片，除了一些基本的模拟功能和数字SCAN测试，很少会在量产测试上加入实际应用时的PD快充协议通信完整的测试流程，因为这样测试开发难度大，耗时长，但同时，这样间接的测试覆盖，也是有概率误放一些制造缺陷芯片，这类芯片可能基本的模拟功能和数字SCAN测试都通过测试，但在实际应用时，PD的通信过程中会出现异常导致没法实现快速充电。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种芯片量产测试的PD协议测试系统及其方法，该系统和方法既可人工测试配合验证同步开发，又可搭配芯片测试产线的量产环境直接用于芯片FT量产测试，操作方便，开发成本低，同类型的带PD协议的IC均可使用，兼容性好，可移植性强，其目的在于加快现有带PD协议芯片的量产测试开发进度、节省成本及降低量产测试时间。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种芯片量产测试的PD协议测试系统，包括：

供电模块、快充识别及控制单元、多路复用器以及测试机模块，所述供电模块用于向各个电路模块输出供电电源，所述快充识别及控制单元的CC通信通道通过所述多路复用器与被测芯片的CC1/CC2引脚实现切换连接，用于完成PD通信测试，并在测试完成后反馈测试结果给所述测试机模块，所述测试机模块用于提供测试机的资源通道，与所述快充识别及控制单元配合完成被测芯片的PD通信测试，还用于对所述快充识别及控制单元进行电源供给控制通断，以及对所述快充识别及控制单元提供的测试结果进行收集及判断。

进一步的方案是，所述系统还包括开关模块，所述开关模块用于在测试过程中控制所述快充识别及控制单元的电源通断。

更进一步的方案是，所述多路复用器为ADG5404。

更进一步的方案是，所述快充识别及控制单元为IP2716芯片，所述IP2716芯片的CC引脚连接至所述ADG5404的D引脚，所述IP2716芯片的GPI08引脚、GPI09引脚分别提供高低电平的IO引脚信号输出至所述测试机模块的数字逻辑通道，所述测试机模块实时检测IO引脚信号的高低电平变化，判定当前被测芯片的PD通信测试是否通过。

更进一步的方案是，所述测试机模块用于提供第一IO引脚，通过第一IO引脚的高/低电平信号来控制开关模块的OUT_A与OUT_B的通断。

更进一步的方案是，所述测试机模块用于提供第二IO引脚和第三IO引脚，分别连接至所述ADG5404的A0和A1引脚，即所述测试机模块通过第二IO引脚、第三IO引脚输出的高/低电平信号来控制所述ADG5404的D引脚连接到S1、S2、S3或S4引脚。

更进一步的方案是，所述开关电路包括一光耦，所述测试机模块的第一IO引脚为数字逻辑通道。当所述第一IO引脚输出高电平时，所述光耦将电源电压通过内部通路连接到IP2716芯片的VCC引脚；当所述第一IO引脚输出低电平时，所述光耦将内部通路断开，即将电源电压与2716IP2716芯片的VCC引脚断开。

一种芯片量产测试的PD协议测试方法，该方法应用于上述一种芯片量产测试的PD协议测试系统进行PD通信协议测试，该方法包括以下步骤：

提供一快充识别及控制单元、多路复用器以及开关模块，当被测芯片的CC引脚通过多路复用器连接到快充识别及控制单元的CC通信通道后，即模拟实际应用场景下的CC线插入，由快充识别及控制单元与被测芯片进行PD握手通讯，当握手成功后，即被测芯片与快充识别及控制单元实现正常的数据交互后，则证明被测芯片的CC引脚和内部PD逻辑电路均正常，由快充识别及控制单元反馈出电平的高低状态以示测试的结果。

根据本发明提供的一种芯片量产测试的PD协议测试方法，将测试机模块的第二IO引脚、第三IO引脚分别连接至多路复用器的A0和A1引脚，测试机模块通过第二IO引脚、第三IO引脚输出的高/低电平信号来控制多路复用器的D端是连接到S1、S2、S3或S4引脚，从而实现对快充识别及控制单元的CC通信通道连接到S1-悬空、S2-被测芯片的CC1、被测芯片的CC2或S4-悬空的控制。

根据本发明提供的一种芯片量产测试的PD协议测试方法，在进行PD通信测试时，快充识别及控制单元的GPI08引脚、GPI09引脚根据PD通信测试的结果输出高低电平的IO引脚组合信号至测试机模块的数字逻辑通道，由测试机模块判断电平信号的高低，该IO引脚组合信号包括组合00、01、10、11，假设组合11为测试通过，则当快充识别及控制单元输出的IO引脚组合信号为11时，确定当前被测芯片的PD通信测试通过，若快充识别及控制单元输出的IO引脚组合信号为00、01或10时，则确定当前被测芯片的PD通信测试不通过。

根据本发明提供的一种芯片量产测试的PD协议测试方法，还执行时钟复位，包括：

向多个缓存区输入复位信号，以使得多个缓存区从快充识别及控制单元中读取的测试数据进行清零，其中，多个缓存区用于缓存测试数据，通过一缓存控制模块控制多个缓存区交替从快充识别及控制单元中读取测试数据，并控制缓存区交替输出测试数据。

由此可见，相比于现有技术，本发明具有以下有益效果：

1、本发明电路模块简易、灵活性较高，提供一套专用的FT测试模块可供调试测试使用，可以完成PD协议的完整功能测试，减少了开发成本，加快了测试开发速度；

2、本发明电路控制简单，可以大幅降低测试开发难度；

3、本发明具有较高的兼容性，对于不同项目的PD测试需求，只需要对应升级IP2716的测试策略固件即可，方便项目的迭代开发，加快市场推进；

4、配合不同通道数的多路复用器，可实现一颗IP2716完成对多site的测试需求，也可以多颗IP2716的方案实现多site并行测试，机动灵活应对不同的应用场景；

5、该发明可以量产使用，效果良好，稳定性高。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明一种芯片量产测试的PD协议测试系统实施例的原理图。

图2是本发明一种芯片量产测试的PD协议测试系统实施例的电路原理图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。

一种芯片量产测试的PD协议测试系统实施例：

参见图1与图2，本发明提供的一种芯片量产测试的PD协议测试系统，包括：供电模块10、开关模块20、快充识别及控制单元30、多路复用器40以及测试机模块50，供电模块10用于向各个电路模块输出供电电源，开关模块20用于在测试过程中控制快充识别及控制单元30的电源通断，快充识别及控制单元30的CC通信通道通过多路复用器40与被测芯片的CC1/CC2引脚实现切换连接，用于完成PD通信测试，并在测试完成后反馈测试结果给测试机模块50，测试机模块50用于提供测试机的资源通道，与快充识别及控制单元30配合完成被测芯片60的PD通信测试，还用于对快充识别及控制单元30进行电源供给控制通断，以及对快充识别及控制单元30提供的测试结果进行收集及判断。

其中，多路复用器40为ADG5404(U26)。

其中，快充识别及控制单元30为IP2716芯片(U8)，IP2716芯片的CC引脚连接至ADG5404的D引脚，IP2716芯片的GPI08引脚、GPI09引脚分别提供高低电平的IO引脚信号输出至测试机模块50的数字逻辑通道，测试机模块50实时检测IO引脚信号的高低电平变化，判定当前被测芯片60的PD通信测试是否通过。

在本实施例中，测试机模块50用于提供第一IO引脚，通过第一IO引脚的高/低电平信号来控制开关模块20的OUT_A与OUT_B的通断。

在本实施例中，测试机模块50用于提供第二IO引脚和第三IO引脚，分别连接至ADG5404的A0和A1引脚，即测试机模块50通过第二IO引脚、第三IO引脚输出的高/低电平信号来控制ADG5404的D引脚连接到S1、S2、S3或S4引脚。

在本实施例中，开关电路包括一光耦，如CPC1017N，测试机模块50的第一IO引脚为数字逻辑通道。当第一IO引脚输出高电平如+3.3V时，光耦将+3.3V电源电压通过内部通路连接到IP2716芯片的VCC引脚；当第一IO引脚输出低电平时，光耦将内部通路断开，即将+3.3V电源电压与2716IP2716芯片的VCC引脚断开，以此实现电源的通断。

具体的，本实施例的供电模块10(POWER部分)包括外接电源、电池部以及稳压电路，该稳压电路可以输出3.3V电源，用于给IP2716供电；开关模块20(RELAY部分)为可由relay或者MOS管搭建的gating电路，主要实现对IP2716在测试过程中的电源通断；快充识别及控制单元30(IP2716部分)为IP2716的最小工作系统电路，主要用于完成实际的PD通信测试完整流程，测试完成后通过IO反馈测试结果给测试机模块50(tester)；多路复用器40(MUX部分)主要实现IP2716的CC通信通道与被测芯片60的CC1/CC2引脚的连接切换，能实现覆盖确保被测芯片60的CC1/CC2引脚均功能正常；DUT：该部分是被测芯片60的最小工作系统电路；测试机模块50(TESTER部分)是ATE的测试机相关资源通道，主要实现对IP2716的电源供给通断的控制，MUX的控制，还有IP2716的测试结果收集及判断。

由测试机模块50提供+3.3V、+15V电压，用于给ADG5404和IP2716芯片供电使用。

其中，测试机模块50通过第一IO引脚(IO1)给出的电平高低来控制relay(CPC1017N)的OUT_A与OUT_B的通断，实现了对+3.3V到IP2716的VCC的通断控制。

其中，第二IO引脚、第三IO引脚(IO2、3)由测试机模块50提供，连接至多路复用器40(ADG5404)的A0和A1，即测试机模块50通过IO2、3给出的电平高低来控制ADG5404的D引脚是连接到S1、S2、S3还是S4。测试机模块50也就实现了对IP2716_CC1连接到S1(悬空)、S2(DUT的CC1)、S3(DUT的CC2)还是S4(悬空)的控制。

其中，被测芯片60的SCL、SDA连接到测试机模块50的IO，来实现测试机模块50对被测芯片60的IIC访问。

其中，第七IO引脚、第八IO引脚(IO7、8)由IP2716提供，连接到测试机模块50的数字逻辑通道，测试机模块50不force电平高低在IO7、8上，只判断电平高低。IP2716根据PD测试的结果，会控制IO7、8给出电平高低的组合00、01、10、11，例如规定11为测试通过，那测试机模块50监控IO7、8上的电平高低，当为11时即判断当前被测芯片60的PD测试通过，否则就测试不通过。

因此，本发明提出一种芯片量产测试专用的PD协议测试模块，结构简单，操作方便，开发成本低，兼容性好，可移植性强，其目的在于加快含PD协议的项目的开发速度，降低开发难度，降低测试时间成本。另外，本发明还能增大测试的覆盖率，测试内容与实际使用场景高度一致，能有效降低良品失效率，有效提高产品品质。

一种芯片量产测试的PD协议测试方法实施例：

一种芯片量产测试的PD协议测试方法，该方法应用于上述一种芯片量产测试的PD协议测试系统进行PD通信协议测试，该方法包括：

提供一快充识别及控制单元30、多路复用器40以及开关模块20，当被测芯片60的CC引脚通过多路复用器40连接到快充识别及控制单元30的CC通信通道后，即模拟实际应用场景下的CC线插入，由快充识别及控制单元30与被测芯片60进行PD握手通讯，当握手成功后，即被测芯片60与快充识别及控制单元30实现正常的数据交互后，则证明被测芯片60的CC引脚和内部PD逻辑电路均正常，由快充识别及控制单元30反馈出电平的高低状态以示测试的结果。

在本实施例中，将测试机模块50的第二IO引脚、第三IO引脚分别连接至多路复用器40的A0和A1引脚，测试机模块50通过第二IO引脚、第三IO引脚输出的高/低电平信号来控制多路复用器40的D端是连接到S1、S2、S3或S4引脚，从而实现对快充识别及控制单元30的CC通信通道连接到S1-悬空、S2-被测芯片60的CC1、被测芯片60的CC2或S4-悬空的控制。

在本实施例中，在进行PD通信测试时，快充识别及控制单元30的GPI08引脚、GPI09引脚根据PD通信测试的结果输出高低电平的IO引脚组合信号至测试机模块50的数字逻辑通道，由测试机模块50判断电平信号的高低，该IO引脚组合信号包括组合00、01、10、11，假设组合11为测试通过，则当快充识别及控制单元30输出的IO引脚组合信号为11时，确定当前被测芯片60的PD通信测试通过，若快充识别及控制单元30输出的IO引脚组合信号为00、01或10时，则确定当前被测芯片60的PD通信测试不通过。

在本实施例中，还执行时钟复位，包括：向多个缓存区输入复位信号，以使得多个缓存区从快充识别及控制单元30中读取的测试数据进行清零，其中，多个缓存区用于缓存测试数据，通过一缓存控制模块控制多个缓存区交替从快充识别及控制单元30中读取测试数据，并控制缓存区交替输出测试数据。

在实际应用中，该快充识别及控制单元30中的IP2716的固件是特地为了PD芯片量产测试而定制的，当被测芯片60的CC引脚通过多路复用器40连接到IP2716的CC引脚后，其实就模拟了实际应用场景下CC线插入(例如PD适配器的CC输出线插入手机的CC口)，按照正常的PD握手流程，被测芯片60与IP2716实现了正常的数据交互后(即说明被测芯片60的CCpin和内部PD逻辑电路均正常)，IP2716会在IO7/8上反馈出电平的高低状态以示测试的结果，如IO7/8均为高电平时测试结果为通过，其余的00、01、10状态均为测试不通过。

因此，相比较于传统的技术方案，本发明具有以下优势：

1、市面上某些快充芯片的量产方案，苦于开发难度大，可能会考虑不测PD，本发明采用低成本的电路，主要的核心器件为IP2716(移动电源芯片设计公司英集芯推出的一款多协议、高集成移动电源芯片，型号为IP2716)，结构简单，方便移植、更新迭代，对于应用到快充芯片的量产测试更是无比贴切，测试方案随时可以根据不同需求更新固件来实现，测试覆盖率更高，能直接在量产测试时实现应用场景的实际通信过程，良品品质更高。

2、市面上某些快充芯片的量产方案，基于测试时间的考虑，就算测试PD可能只会测试CC1/2中的某一个引脚，本发明使用MUX单site测试时，能实现对芯片待测脚CC1/2的引脚切换，以连接到IP2716测试模块，以实现同时覆盖CC1、CC2引脚，以确保良品的CC1/2引脚均能实现应用需求的PD完整通信。

3、本发明方案的测试结果判断机制简单，可直接通过IP2716的IO给测试机反馈结果，控制简单。

4、本发明方案通过测试机模块50控制开关模块20给IP2716模块通断电，可以模拟快充适配器在CC线与被测芯片60已连接情况下，拔掉插头断电，再插入插头上电的应用场景，这也是市面上某些快充芯片的量产测试方案无法实现的一点。

以上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。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种芯片量产测试的PD协议测试系统，其特征在于，包括：

供电模块、快充识别及控制单元、多路复用器以及测试机模块，所述供电模块用于向各个电路模块输出供电电源，所述快充识别及控制单元的CC通信通道通过所述多路复用器与被测芯片的CC1/CC2引脚实现切换连接，用于完成PD通信测试，并在测试完成后反馈测试结果给所述测试机模块，所述测试机模块用于提供测试机的资源通道，与所述快充识别及控制单元配合完成被测芯片的PD通信测试，还用于对所述快充识别及控制单元进行电源供给控制通断，以及对所述快充识别及控制单元提供的测试结果进行收集及判断。

2.根据权利要求1所述的PD协议测试系统，其特征在于：

所述系统还包括开关模块，所述开关模块用于在测试过程中控制所述快充识别及控制单元的电源通断。

3.根据权利要求2所述的PD协议测试系统，其特征在于：

所述多路复用器为ADG5404。

4.根据权利要求3所述的PD协议测试系统，其特征在于：

所述快充识别及控制单元为IP2716芯片，所述IP2716芯片的CC引脚连接至所述ADG5404的D引脚，所述IP2716芯片的GPI08引脚、GPI09引脚分别提供高低电平的IO引脚信号输出至所述测试机模块的数字逻辑通道，所述测试机模块实时检测IO引脚信号的高低电平变化，判定当前被测芯片的PD通信测试是否通过。

5.根据权利要求4所述的PD协议测试系统，其特征在于：

所述测试机模块用于提供第一IO引脚，通过第一IO引脚的高/低电平信号来控制开关模块的OUT_A与OUT_B的通断。

6.根据权利要求4所述的PD协议测试系统，其特征在于：

所述测试机模块用于提供第二IO引脚和第三IO引脚，分别连接至所述ADG5404的A0和A1引脚，即所述测试机模块通过第二IO引脚、第三IO引脚输出的高/低电平信号来控制所述ADG5404的D引脚连接到所述ADG5404的S1、S2、S3或S4引脚。

7.根据权利要求5所述的PD协议测试系统，其特征在于：

所述开关模块包括一光耦，所述测试机模块的第一IO引脚为数字逻辑通道；当所述第一IO引脚输出高电平时，所述光耦将电源电压通过内部通路连接到IP2716芯片的VCC引脚；当所述第一IO引脚输出低电平时，所述光耦将内部通路断开，即将电源电压与2716 IP2716芯片的VCC引脚断开。

8.一种芯片量产测试的PD协议测试方法，其特征在于，该方法应用于如权利要求1至7任一项所述的一种芯片量产测试的PD协议测试系统进行PD通信协议测试，该方法包括以下步骤：

提供一快充识别及控制单元、多路复用器以及开关模块，当被测芯片的CC 引脚通过多路复用器连接到快充识别及控制单元的CC通信通道后，即模拟实际应用场景下的CC线插入，由快充识别及控制单元与被测芯片进行PD握手通讯，当握手成功后，即被测芯片与快充识别及控制单元实现正常的数据交互后，则证明被测芯片的CC引脚和内部PD逻辑电路均正常，由快充识别及控制单元反馈出电平的高低状态以示测试的结果。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：

将测试机模块的第二IO引脚、第三IO引脚分别连接至多路复用器的A0和A1引脚，测试机模块通过第二IO引脚、第三IO引脚输出的高/低电平信号来控制多路复用器的D端连接到S1、S2、S3或S4引脚，从而实现对快充识别及控制单元的CC通信通道连接到S1-悬空、S2-被测芯片的CC1、S3-被测芯片的CC2或S4-悬空的控制。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：

在进行PD通信测试时，快充识别及控制单元的GPI08引脚、GPI09引脚根据PD通信测试的结果输出高低电平的IO引脚组合信号至测试机模块的数字逻辑通道，由测试机模块判断电平信号的高低，该IO引脚组合信号包括组合00、01、10、11，假设组合11为测试通过，则当快充识别及控制单元输出的IO引脚组合信号为11时，确定当前被测芯片的PD通信测试通过，若快充识别及控制单元输出的IO引脚组合信号为00、01或10时，则确定当前被测芯片的PD通信测试不通过。