CN116974841A - 一种车规级控制芯片功能安全板级测试方法、系统及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及测试系统技术领域，公开了一种车规级控制芯片功能安全板级测试方法和系统，提出了一种具有多集成、可扩充的测试平台，在实施芯片测试时，根据需要测量的项目选择需要的仪器，并配合上位机软件和采集系统联合实施测试即可，通过工控机及数据板卡，可实现芯片动态故障注入，通过测试结果，可计算芯片安全机制诊断覆盖率，安全机制数据流正确性及故障响应时间，能否满足FTTI要求等验证。
Description
技术领域
本发明涉及测试系统技术领域，特别是涉及一种车规级控制芯片功能安全板级测试方法、系统及其应用。
背景技术
汽车领域的功能安全标准ISO26262：2011于2011年正式发布，国内也于2017年颁布了GB/T34590-2017《道路车辆功能安全》标准，针对车用半导体功能安全的内容于2018年在ISO26262：2018版的第11部分提出，突出了车规半导体功能安全的重要性。
目前针对车规级控制芯片功能安全测试的方法通常采用芯片设计阶段仿真方式，以及对芯片物理实体脱离应用场景的测试方法。这种测试方式无法预估控制芯片在运行了应用负载后的功能安全表现，即芯片在实际应用环境下对于故障和失效的处理能力。如何在控制芯片上车使用前证明其功能安全性能，既需要芯片厂提供证据，整车厂和零部件厂商也需要去测试和验证，但目前国内尚无相应的测试方法和系统。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种车规级控制芯片功能安全板级测试方法、系统及其应用，可以根据需要测量的项目选择需要的仪器，并配合上位机软件和采集系统联合实施测试。
本发明公开了一种车规级控制芯片功能安全板级测试方法，至少包括以下步骤：
S1、根据检测需求设计SLT测试板；
S2、搭建外部环境；
S3、搭建测试系统；
S4、将测试程序下载至测试用处理器；
S5、发布命令行来执行测试；
S6、收集测试程序的输出；
S7、将输出与测试阈值进行比较。
其中，所述的S1步骤中的SLT测试板，至少包括：
测试板本体、待测芯片、CAN总线接口、若干的数据接口、Des多通道解串器，所述的待测芯片安装于待测板本体上，并通过CAN总线与所述CAN总线接口相接；
若干的所述数据接口安装于所述的测试板本体上，并与所述的待测芯片进行电信连接；
所述Des多通道解串器安装于所述的测试板本体上，并与所述的待测芯片进行电信连接。
其中，所述的数据接口至少包括：
电源输入端口、CAN/FDphy接口、LINphy接口、UART接口、网口、JTAG接口、USB接口。
其中，所述的S5步骤具体中所述的“发布命令”操作由传感器、工控机和/或数据注入板卡执行，所述的数据注入板卡至少包括：
CAN/FD数据注入板卡、ETH数据注入板卡、LIN数据注入板卡、UART注入板卡。
其中，所述传感器通过GMSL和/或FPD-LINK数据传输方式与SLT测试板的Des多通道解串器进行数据交互。
其中，所述的CAN/FD数据注入板卡与CAN/FDphy接口相连，所述的ETH数据注入板卡与网口相连，所述的LIN数据注入板卡与LINphy接口相连，所述的UART注入板卡与UART接口相连。
其中，所述的上位机通过自身网口、串口与SLT测试板的网口、串口相应连接；
所述的上位机通过JTAG调试工具与SLT测试板的JTAG接口相连；
所述的上位机通过数据集硬盘与SLT测试板的USB接口相连。
本发明还公开了一种车规级控制芯片功能安全板级测试系统，所述的测试系统用以实现上述车规级控制芯片功能安全板级测试方法，包括：
电源模块；
搭载有待测芯片的SLT测试板，
传感器、工控机和/或数据注入板卡；
所述的传感器、工控机和/或数据注入板卡与SLT测试板电信连接；
所述的电源模块用于SLT测试板供电，与SLT测试板的电源输入端口相接。
优选的，电源模块包括程控直流电源、程控交流电源和直流电源。
本发明还公开了一种如上述的一种车规级控制芯片功能安全板级测试系统及其在芯片产品、系统、性能验证方面的应用。
采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：
本发明为了满足对于芯片产品规格书各模块详细测试验证、芯片子系统级任务负载下可靠性测试验证、产品性能测试评估等芯片产品、系统、性能等全方面的验证，提出了一种具有多集成、可扩充的测试平台，在实施芯片测试时，根据需要测量的项目选择需要的仪器，并配合上位机软件和采集系统联合实施测试即可，通过工控机及数据板卡，可实现芯片动态故障注入，通过测试结果，可计算芯片安全机制诊断覆盖率，安全机制数据流正确性及故障响应时间，能否满足FTTI要求等验证。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1为本发明的技术方案示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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于解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本实施例公开了一种车规级控制芯片功能安全板级测试方法，至少包括以下步骤：
S1、根据检测需求设计SLT测试板；
S2、搭建外部环境；
S3、搭建测试系统；
S4、将测试程序下载至测试用处理器；
S5、发布命令行来执行测试；
S6、收集测试程序的输出；
S7、将输出与测试阈值进行比较。
在针对测试板的设计中，测试板与最终使用该芯片的产品的电路板具有相似系统结构，包括：
与待测芯片相匹配的引脚底；
可放在测试板上的所有待测芯片外设，如PMIC、RAM、存储(如NVMe、eMMC)、SD卡、USB闪存、PCIe外设等；
仿真电路和回环，用于无法放在测试板上的外设，例如人机接口设备(HID)和HDMI；
测试用处理器；
测试设备和测试用处理器之间的通信方式；
终端应用中使用的系统软件等等。
而在本实施例中，以如下信息作为本实施例的基础构成：
CPU：SLT板级运行定制的测试代码软件(锁步核)；
总线：SLT板级运行定制的测试代码软件；
存储：运行定制的测试代码软件；
时钟：内部电路使用SLT板级运行定制的测试代码软件,外部振荡器引脚短时或长时对地短接；
I/O：内部电路使用SLT板级运行定制的测试代码软件；各外设模块引出脚短时或长时对地短接；各外设模块引出脚短时或长时对电源短接；各外设模块相邻管教之间短时或长时短接；
中断：SLT板级运行定制的测试代码软件；
电源：SLT板级运行定制的测试代码软件、以及外部电源供电电压异常变化；
功能安全测试：测试安全机制的正确性和有效性，包含验证安全机制的FTTI时序性。
在后续的测试过程中一般分为两种情况，一种是直接执行存储在测试板上的测试程序，该方法是将测试序列存储在测试板上的非易失性存储器中，从而节省下载时间。采用将测试下载至测试板的方式时，更容易更改测试；
另一种是执行测试用PC部署的程序，依次经过本申请所述的S4-S8步骤，完成测试过程，并且可以通过相应的程序化，完成测试过程的全流程自动化运行，实现注入、激励、分析、存贮的全流程自动化。
实施例2
如图1所示，本实施例以实施例1为基础，公开了一种车规级控制芯片功能安全板级测试系统，包括：
电源模块；
搭载有待测芯片的SLT测试板，
传感器、工控机和/或数据注入板卡；
所述的传感器、工控机和/或数据注入板卡与SLT测试板电信连接；
所述的电源模块用于SLT测试板供电，与SLT测试板的电源输入端口相接。
并且针对实施例1中未进行详细配置的SLT测试板及其他配套使用部件进行功能性补充，所述的S1步骤中的SLT测试板，至少包括：
测试板本体、待测芯片、CAN总线接口、若干的数据接口、Des多通道解串器，所述的待测芯片安装于待测板本体上，并通过CAN总线与所述CAN总线接口相接；
若干的所述数据接口安装于所述的测试板本体上，并与所述的待测芯片进行电信连接；
所述Des多通道解串器安装于所述的测试板本体上，并与所述的待测芯片进行电信连接。
其中，所述的数据接口至少包括：
电源输入端口、CAN/FDphy接口、LINphy接口、UART接口、网口、JTAG接口、USB接口。
其中，所述的S5步骤具体中所述的“发布命令”操作由传感器、工控机和/或数据注入板卡执行，所述的数据注入板卡至少包括：
CAN/FD数据注入板卡、ETH数据注入板卡、LIN数据注入板卡、UART注入板卡。
其中，所述传感器通过GMSL和/或FPD-LINK数据传输方式与SLT测试板的Des多通道解串器进行数据交互。
其中，所述的CAN/FD数据注入板卡与CAN/FDphy接口相连，所述的ETH数据注入板卡与网口相连，所述的LIN数据注入板卡与LINphy接口相连，所述的UART注入板卡与UART接口相连。
其中，所述的上位机通过自身网口、串口与SLT测试板的网口、串口相应连接；
所述的上位机通过JTAG调试工具与SLT测试板的JTAG接口相连；
所述的上位机通过数据集硬盘与SLT测试板的USB接口相连。
其中，电源模块包括程控直流电源、程控交流电源和直流电源。
通过上述公开，本发明提出了一种具有多集成、可扩充的测试平台，在实施芯片测试时，根据需要测量的项目选择需要的仪器，并配合上位机软件和采集系统联合实施测试即可，通过工控机及数据板卡，可实现芯片动态故障注入，通过测试结果，可计算芯片安全机制诊断覆盖率，安全机制数据流正确性及故障响应时间，能否满足FTTI要求等验。
实施例3
本实施例在实施例1、2的基础上，公开了一种如上述的一种车规级控制芯片功能安全板级测试系统及其在芯片产品、系统、性能验证方面的应用。
基于板级的测试环境，对车规级控制芯片提出了针对安全要求的测试规范，为验证控制芯片的功能安全性能提供了方法和指导，为整车厂和零部件厂商使用控制芯片提供了依据和参考，同时也加速了控制芯片的应用进程。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
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。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种车规级控制芯片功能安全板级测试方法，其特征在于，至少包括以下步骤：
S1、根据检测需求设计SLT测试板；
S2、搭建外部环境；
S3、搭建测试系统；
S4、将测试程序下载至测试用处理器；
S5、发布命令行来执行测试；
S6、收集测试程序的输出；
S7、将输出与测试阈值进行比较。
2.如权利要求1所述的一种车规级控制芯片功能安全板级测试方法，其特征在于，所述的S1步骤中的SLT测试板，至少包括：
测试板本体、待测芯片、CAN总线接口、若干的数据接口、Des多通道解串器，所述的待测芯片安装于待测板本体上，并通过CAN总线与所述CAN总线接口相接；
若干的所述数据接口安装于所述的测试板本体上，并与所述的待测芯片进行电信连接；
所述Des多通道解串器安装于所述的测试板本体上，并与所述的待测芯片进行电信连接。
3.如权利要求2所述的一种车规级控制芯片功能安全板级测试方法，其特征在于，所述的数据接口至少包括：
电源输入端口、CAN/FDphy接口、LINphy接口、UART接口、网口、JTAG接口、USB接口。
4.如权利要求3所述的一种车规级控制芯片功能安全板级测试方法，其特征在于，所述的S5步骤具体中所述的“发布命令”操作由传感器、工控机和/或数据注入板卡执行，所述的数据注入板卡至少包括：
CAN/FD数据注入板卡、ETH数据注入板卡、LIN数据注入板卡、UART注入板卡。
5.如权利要求4所述的一种车规级控制芯片功能安全板级测试方法，其特征在于，所述传感器通过GMSL和/或FPD-LINK数据传输方式与SLT测试板的Des多通道解串器进行数据交互。
6.如权利要求4所述的一种车规级控制芯片功能安全板级测试方法，其特征在于，所述的CAN/FD数据注入板卡与CAN/FDphy接口相连，所述的ETH数据注入板卡与网口相连，所述的LIN数据注入板卡与LINphy接口相连，所述的UART注入板卡与UART接口相连。
7.如权利要求4所述的一种车规级控制芯片功能安全板级测试方法，其特征在于，所述的上位机通过自身网口、串口与SLT测试板的网口、串口相应连接；
所述的上位机通过JTAG调试工具与SLT测试板的JTAG接口相连；
所述的上位机通过数据集硬盘与SLT测试板的USB接口相连。
8.一种车规级控制芯片功能安全板级测试系统，其特征在于，所述的测试系统用以实现权利要求1-7任意一项车规级控制芯片功能安全板级测试方法，包括：
电源模块；
搭载有待测芯片的SLT测试板，
传感器、工控机和/或数据注入板卡；
所述的传感器、工控机和/或数据注入板卡与SLT测试板电信连接；
所述的电源模块用于SLT测试板供电，与SLT测试板的电源输入端口相接。
9.如权利要求8所述的一种车规级控制芯片功能安全板级测试系统，其特征在于，电源模块包括程控直流电源、程控交流电源和直流电源。
10.一种如权利要求8所述的一种车规级控制芯片功能安全板级测试系统及其在芯片产品、系统、性能验证方面的应用。
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