CN206649123U - 一种集成电路监控测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种集成电路监控测试系统，包括：上位机、微控制器和待测集成电路；上位机与微控制器通信连接；微控制器与待测集成电路分别通过应答接口、通用异步接收器‑发射器接口和主从式总线接口通信连接。本实用新型可对被测集成电路进行自动化测试并实时记录集成电路内部工作状态，可实现对集成电路故障状态的定位。

Description

一种集成电路监控测试系统

技术领域

本实用新型涉及集成电路测试技术领域，特别是涉及一种集成电路监控测试系统。

背景技术

集成电路(Integrated Circuit，IC)长期稳定性测试是IC进入量产阶段之前的一个必不可少的环节，IC长期稳定性测试是需要对IC的硬件及软件进行全面的测试，主要包括电气特性、软件稳定性测试、温度冲击测试等。针对IC稳定性测试，传统的做法是围绕IC自身的功能展开，使用个人计算机(personal computer，PC)串口对IC输出状态进行记录，而实际测试过程中由于IC软硬件稳定性存在不足，一旦IC自身无法输出状态信息，则很难定位问题，导致无法有针对性的解决IC存在的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种集成电路监控测试系统，可对被测集成电路进行自动化测试并实时记录集成电路内部工作状态，可实现对集成电路故障状态的定位。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种集成电路监控测试系统，包括：上位机、微控制器和待测集成电路；

所述上位机与所述微控制器通信连接；

所述微控制器与所述待测集成电路分别通过应答接口、通用异步接收器-发射器接口和主从式总线接口通信连接。

本实用新型的有益效果是：该IC监控测试系统中，同步通过应答接口、通用异步接收器-发射器接口和主从式总线接口，实现微控制器和待测集成电路之间的通信以及问题定位。通信任务在微控制器中预设或在测试IC过程中人为在微控制器进行设定。微控制器根据通信任务，在设定的时间微控制器与IC进行通信，并记录通信状况，特别的，当通信失常时，微控制器会记录通信失常的接口，工作人员通过该记录即可知道IC的问题所在，从而达到定位问题的效果。因此，该系统可对被测IC进行自动化测试并实时记录IC内部状态，有利于对IC验证过程中出现的问题进行定位。工作人员可通过上位机对微控制器中记录的通信状态进行查看，并对问题进行有针对性的解决，实现人机交互，极大的提高了IC测试和出产的效率。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述主从式总线接口为两线式串行总线接口或串行外设接口。

进一步，所述系统还包括：分别与所述微控制器和所述待测集成电路连接的电源管理器。

本实用新型的进一步有益效果是：微控制器控制电源管理器对待测集成电路的上电时间和下电时间，同时，当电源管理器对待测集成电路上电后，微控制器还会监测待测集成电路的电压波动，以此来测试待测集成电路的上电和下电是否正常。

进一步，所述电源管理器包括电源芯片以及与所述电源芯片连接的电源；

所述电源芯片还与所述微控制器连接；

所述电源还与所述待测集成电路连接。

进一步，所述微控制器包括与所述电源数量相同的模数转换器和输入输出管脚；

所述输入输出管脚与所述电源芯片的输入端连接；

所述模数转换器与所述电源芯的输出端连接。

本实用新型的进一步有益效果是：电源芯片具有电压可调的特点，通过改变电源芯片的配置可输出不同的电压，因此，当微控制器通过输入输出管脚向电源芯片发送上电指令时，电源通过电源芯片向待测集成电路输入的是一个电压范围值，微控制器可通过模数转换器采集到电源管理器向待测集成电路输入的电压范围值，通过对比采集到的电压范围值与理论范围值，判断待测集成电路的上电是否正常。其中，一个模数转换器对应一个电源，一个电源对应一个输入输出管脚，提高了对IC的测试效率。

进一步，所述系统还包括：与所述微控制器连接的微控制器供电电源。

进一步，所述系统还包括：与所述微控制器连接的第一时钟芯片和与所述待测集成电路连接的第二时钟芯片。

进一步，所述上位机和所述微控制器通过RS-232接口、USB接口或以太网接口进行通信连接。

附图说明

图1为本实用新型实施例一提供的一种集成电路监控测试系统的示意性结构图；

图2为本实用新型实施例二提供的一种集成电路监控测试系统的示意性结构图。

附图中，各标号所代表的元件列表如下：

1、上位机，2、微控制器，21、输入输出管脚，22、模数转换器，3、待测集成电路，4、电源管理器，41、电源芯片，42、电源，5、微控制器供电电源，6、第一时钟芯片，7、第二时钟芯片。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

实施例一：

如图1所示，一种集成电路监控测试系统，包括：上位机1、微控制器2和待测集成电路3；上位机1与微控制器2通信连接；微控制器2与待测集成电路3分别通过应答接口、通用异步接收器-发射器接口和主从式总线接口通信连接。

微控制器2(Micro Controller Unit，MCU)选用工业级商用MCU，此类MCU稳定可靠，片内一般集成闪存(Flash)等，且其外围接口丰富，如模数转换器(ADC)、通用异步接收器-发射器(universal asynchronous receiver-transmitter，UART)、两线式串行总线(Inter－Integrated Circuit，IIC)、串行外设(Serial Peripheral Interface，SPI)等接口，方便和待测集成电路3(Device Under Test-Integrated Circuit，DUT-IC)进行通信。此类MCU市面上可选的种类较多，如市面上大量使用的ST半导体STM32F系列的MCU，此类MCU商用范围比较广泛，易于扩展及应用。

本系统中，DUT-IC主要为数字IC或数模混合IC，此类IC数字部分一般包括Arm内核CPU，该CPU内含用于片内任务调度及通信的高速总线，还包括与其它IC进行功能扩展及通信的低速总线。低速总线一般包括UART和主从式总线接口等。本系统中DUT_IC可以为通用导航型处理芯片，此芯片包括GNSS RF内部电路及基带处理单元电路，外围接口主要包括UART和主从式总线接口等，其中UART通常和外部IC进行通信，输出定位信息。

通过应答接口(acknowledge，ACK)(通用GPIO)可对MCU及DUT-IC进行双向检测，两个IC间进行简单的通信，感知对方是否能做出正常响应。

正常情况下DUT_IC和MCU通过UART可以监测DUT_IC的状态是否正常，例如，MCU可向DUT_IC发送AT指令集，查询DUT_IC状态，如需获取DUT_IC总线频率，可向DUT_IC发送指令，DUT_IC做出应答并将数据信息发送给MCU，以此来判断DUT_IC内部PLL是否正常。

IIC接口和SPI接口，两种总线均为主从式接口，若MCU作为Master访问DUT_IC，总线通信正常，可获取正确的信息。

实施例二：

如图2所示，一种集成电路监控测试系统，包括：上位机1、微控制器2、待测集成电路3、电源管理器4、微控制器供电电源5、第一时钟芯片6和第二时钟芯片7；上位机1与微控制器2通信连接；微控制器2与待测集成电路3分别通过应答接口、通用异步接收器-发射器接口和主从式总线接口连接；电源管理器4分别与微控制器2和待测集成电路3连接；微控制器供电电源5与微控制器2连接。

其中，电源管理器4包括电源芯片41以及分别与电源芯片41连接的电源42，电源42还与待测集成电路3连接，电源芯片41的输入端还与微控制器2连接，微控制器2包括分别与电源42数量相同的模数转换器22以及输入输出管脚21，模数转换器与电源芯片的输出端连接。微控制器控制电源管理器对待测集成电路的上电时间和下电时间，同时，当电源管理器对待测集成电路上电后，微控制器还会监测待测集成电路的电压波动，以此来测试待测集成电路的上电和下电是否正常。另外，电源芯片具有电压可调的特点，通过改变电源芯片的配置可输出不同的电压，因此，当微控制器通过输入输出管脚向电源芯片发送上电指令时，电源通过电源芯片向待测集成电路输入的是一个电压范围值，微控制器可通过模数转换器采集到电源管理器向待测集成电路输入的电压范围值，通过对比采集到的电压范围值与理论范围值，判断待测集成电路的上电是否正常。

其中，一个模数转换器对应一个电源，一个电源对应一个输入输出管脚，提高了对IC的测试效率。

例如，当电源管理器中设有一个电源如core电源，微控制器中有一个输入输出管脚IO，微控制器通过IO接口向电源芯片输入向被测集成电路上电的上电指令，电源芯片控制core电源向被测集成电路供电，同时微控制器接收电源芯片的输出(微控制器通过其内部的模数转换器将电源芯片的输出信号转换为电压值)，同时，微控制器还检测待测集成电路的电压波动值，通过对比电源芯片的输出和待测集成电路的电压波动值，来检测被测集成电路的电源模块是否正常。

当电源管理器中设有两个电源如IO电源和core电源，对应的，电源管理器中有IO-EN电源芯片和core-EN电源芯片，微控制器中有第一模数转换器ADC1和第二模数转换器ADC2，微控制器中有两个输入输出管脚IO1和IO2，IO1对应IO电源和ADC1，IO2对应core电源和ADC2，微控制器根据预设指令，例如预设指令是检测IO电源对被测集成电路的供电，那么，微控制器通过IO1接口向IO-EN电源芯片发送上电指令，IO-EN电源芯片控制IO电源向被测集成电路供电，同时微控制器接收IO-EN电源芯片的输出(微控制器通过其内部的ADC1将IO-EN电源芯片的输出信号转换为电压值)，同时，微控制器还检测待测集成电路的电压波动值，通过对比IO-EN电源芯片的输出和待测集成电路的电压波动值，来检测被测集成电路的电源模块是否正常。

主从式总线接口为两线式串行总线接口(Inter－Integrated Circuit，IIC)或串行外设接口(Serial Peripheral Interface，SPI)。

第一时钟芯片6与微控制器2连接，第二时钟芯片7与待测集成电路3连接。上位机1和微控制器2通过RS-232接口、USB接口或以太网接口进行通信连接。

正常情况下DUT_IC和MCU通过UART可以监测DUT_IC的状态是否正常，例如，MCU可向DUT_IC发送AT指令集，查询DUT_IC状态，例如，MCU需获取DUT_IC总线频率，MCU可向DUT_IC发送指令，DUT_IC做出应答并将数据信息发送给MCU，以此来判断DUT_IC内部PLL是否正常。

IIC接口和SPI接口，两种总线均为主从式接口，例如，MCU作为Master访问DUT_IC，总线通信正常，可获取正确的信息。

微控制器中的模数转换器可检测被测集成电路工作期间电源状态，观测电压波动是否在正常范围内。另外，若选用输出电压可调的电源管理器(电源管理单元(PowerManagementUnit，PMU)，通过控制PMUVID配置管脚，可改变PMU输出电压，验证DUT_IC电源工作范围。

正常情况下，MCU和DUT_IC可正常通信，若发生异常时，MCU可记录异常通信时接口的状态，例如，工作过程中若IIC无响应，MCU可记录IIC异常状态，方便定位问题。

该IC监控测试系统中，同步通过应答接口、通用异步接收器-发射器接口和主从式总线接口，实现微控制器和待测集成电路之间的通信以及问题定位。通信任务在微控制器中预设或在测试IC过程中人为在微控制器进行设定。微控制器根据通信任务，在设定的时间微控制器与IC进行通信，并记录通信状况，特别的，当通信失常时，微控制器会记录通信失常的接口，工作人员通过该记录即可知道IC的问题所在，从而达到定位问题的效果。因此，该系统可对被测IC进行自动化测试并实时记录IC内部状态，有利于对IC验证过程中出现的问题进行定位。工作人员可通过上位机对微控制器中记录的通信状态进行查看，并对问题进行有针对性的解决，实现人机交互，极大的提高了IC测试和出产的效率。

需要说明的是，图1和图2中，微控制器和待测集成电路之间的3条连线分别代表3种连接方式，即：微控制器2与待测集成电路3分别通过应答接口、通用异步接收器-发射器接口和主从式总线接口连接。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种待测集成电路监控测试系统，其特征在于，包括：上位机(1)、微控制器(2)和待测集成电路(3)；

所述上位机(1)与所述微控制器(2)通信连接；

所述微控制器(2)与所述待测集成电路(3)分别通过应答接口、通用异步接收器-发射器接口和主从式总线接口通信连接。

2.根据权利要求1所述的一种待测集成电路监控测试系统，其特征在于，所述主从式总线接口为两线式串行总线接口或串行外设接口。

3.根据权利要求2所述的一种待测集成电路监控测试系统，其特征在于，所述系统还包括：分别与所述微控制器(2)和所述待测集成电路(3)连接的电源管理器(4)。

4.根据权利要求3所述的一种待测集成电路监控测试系统，其特征在于，所述电源管理器(4)包括电源芯片(41)以及与所述电源芯片连接的电源(42)；

所述电源芯片(41)还与所述微控制器(2)连接；

所述电源(42)还与所述待测集成电路(3)连接。

5.根据权利要求4所述的一种待测集成电路监控测试系统，其特征在于，所述微控制器(2)包括与所述电源(42)数量相同的模数转换器(22)和输入输出管脚(21)；

所述输入输出管脚(21)与所述电源芯片(41)的输入端连接；

所述模数转换器(22)与所述电源芯片(41)的输出端连接。

6.根据权利要求1至5任一项所述的一种待测集成电路监控测试系统，其特征在于，所述系统还包括：与所述微控制器(2)连接的微控制器供电电源(5)。

7.根据权利要求6所述的一种待测集成电路监控测试系统，其特征在于，所述系统还包括：与所述微控制器(2)连接的第一时钟芯片(6)和与所述待测集成电路(3)连接的第二时钟芯片(7)。

8.根据权利要求7所述的一种待测集成电路监控测试系统，其特征在于，所述上位机(1)和所述微控制器(2)通过RS-232接口、USB接口或以太网接口进行通信连接。