CN220730363U - 通用输入输出电气特性参数测试电路 - Google Patents

Abstract

本申请涉及芯片测试领域，公开了一种通用输入输出电气特性参数测试电路，可以测试芯片的输入输出在不同电压下的性能参数。该测试电路包括插板，被配置为耦合到芯片，芯片上设有多个通用输入输出接口。通用输入输出接口，被配置为分别耦合到信号发生器、示波器的多个通道以及电子负载仪。

Description

通用输入输出电气特性参数测试电路

技术领域

本申请涉及芯片测试领域，具体涉及一种通用输入输出电气特性参数测试电路。

背景技术

GPIO(GeneralPurposeInput/Output)，是一种通用输入输出接口用于连接计算机系统和外部设备。它是一种数字电气接口，可以通过控制电平的高低来实现数据的输入和输出。GPIO电气指标(电气特性参数)是指GPIO接口的一些重要电气参数，包括电压、电流和功耗等

GPIO的电压是指在GPIO接口上的电压水平。一般来说，GPIO接口的电压可以是3.3V或5V，具体取决于所使用的硬件平台。在使用GPIO接时，需要根据外部设备的电压要求来选择合适的电压水平。如果电压不匹配，可能会导致设备损坏或数据传输错误。

GPIO的电流是指通过GPIO接口的电流大小。GPIO接口的电流通常有两种类型：输入电流和输出电流。输入电流是指当外部设备向GPIO接口输入信号时，GPIO接口所能接受的最大电流。输出电流是指当GPIO接口输出信号时，GPIO接口所能提供的最大电流。在使用GPIO接口时，需要根据外部设备的电流要求来选择合适的GPIO接口。

GPIO的功耗是指在使用GPIO接口时所消耗的功率。功耗是一个重要的指标，特别是在移动设备和嵌入式系统中。较高的功耗可能导致设备发热、电池寿命缩短等问题。因此，在设计和使用GPIO接口时，需要尽量降低功耗，提高系统的能效。

除了以上几个主要的电气指标外，还有一些其他的指标也需要考虑。例如，GPIO的输入和输出电阻、输入和输出的电平范围、输入和输出的延迟等。这些指标对于确保数据的准确传输和设备的正常工作也非常重要。

GPIO电气指标是评估GPIO接口性能和适用性的重要指标，在使用GPIO接口时，需要根据外部设备的要求选择合适的电压、电流和功耗等参数。同时，还需要考虑其他一些电气指标，以确保数据的准确传输和设备的正常工作。通过合理选择和使用GPIO接口，可以实现计算机系统与外部设备的高效连接和数据交互。因此，需要对GPIO的电气特性参数进行测试。

发明内容

本申请的目的在于提供一种通用输入输出电气特性参数测试电路，可以测试芯片的输入输出在不同电压下的性能参数。

本申请公开了一种通用输入输出电气特性参数测试电路，包括：

插板(1)，被配置为耦合到芯片(2)，所述芯片(2)上设有多个通用输入输出接口(3)；

所述通用输入输出接口(3)，被配置为分别耦合到信号发生器(4)、示波器(5)的多个通道以及电子负载仪(6)。

在一个优选例中，所述通用输入输出接口(3)包括第一通用输入输出接口(31)、第二通用输入输出接口(32)、第三通用输入输出接口(33)、第四通用输入输出接口(34)以及第五通用输入输出接口(35)。

在一个优选例中，所述示波器(5)包括第一通道(51)、第二通道(52)、第三通道(53)以及第四通道(54)。

在一个优选例中，所述第二通用输入输出接口(32)耦合到电容的第一端，所述电容的第二端耦合到地；

所述第二通用输入输出接口(32)耦合到所述示波器(5)的所述第二通道(52)。

在一个优选例中，所述电容为37pF。

在一个优选例中，所述第三通用输入输出接口(33)耦合到第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端耦合到地；

所述第三通用输入输出接口(33)耦合到所述示波器(5)的所述第三通道(53)。

在一个优选例中，所述第一电阻为51k欧姆。

在一个优选例中，所述第四通用输入输出接口(34)耦合到第二电阻的第一端，所述第二电阻的第二端耦合到参考电源；

所述第四通用输入输出接口(34)耦合到所述示波器(5)的所述第四通道(54)。

在一个优选例中，所述第二电阻为51k欧姆。

在一个优选例中，所述第一通用输入输出接口(31)耦合到所述信号发生器(4)和所述示波器(5)的所述第一通道(51)。

本申请实施方式中，通过一块插板适配待测芯片，待测芯片上的GPIO接口连接到信号发生器、示波器以及电子负载仪，信号发生器通过向GPI0接口输入正弦波，第一通用输入输出接口和第二通用输入输出接口连接到示波器的第一通道和第二通道，可以同时观测输入高电平门限和输入低电平门限，电子负载仪可以向GPIO接口输入不同档位的电流，分别给芯片按条件供电，通过示波器观测IO的电压值，通过配置信号发生器、电子负载仪和示波器从而通过本申请的连接可以测试在各种条件下GPIO的电气特性参数。

本申请的说明书中记载了大量的技术特征，分布在各个技术方案中，如果要罗列出本申请所有可能的技术特征的组合(即技术方案)的话，会使得说明书过于冗长。为了避免这个问题，本申请上述发明内容中公开的各个技术特征、在下文各个实施方式和例子中公开的各技术特征、以及附图中公开的各个技术特征，都可以自由地互相组合，从而构成各种新的技术方案(这些技术方案均因视为在本说明书中已经记载)，除非这种技术特征的组合在技术上是不可行的。例如，在一个例子中公开了特征A+B+C，在另一个例子中公开了特征A+B+D+E，而特征C和D是起到相同作用的等同技术手段，技术上只要择一使用即可，不可能同时采用，特征E技术上可以与特征C相组合，则，A+B+C+D的方案因技术不可行而应当不被视为已经记载，而A+B+C+E的方案应当视为已经被记载。

附图说明

图1是根据本申请的一个实施方式的通用输入输出电气特性参数测试电路的电路结构示意图。

附图标记说明：

1-插板；2-芯片；3-通用输入输出接口；31-第一通用输入输出接口；32-第二通用输入输出接口；33-第三通用输入输出接口；34-第四通用输入输出接口；35-第五通用输入输出接口；4-信号发生器；5-示波器；51-第一通道；52-第二通道；53-第三通道；54-第四通道；6-电子负载仪。

具体实施方式

在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

术语的说明：

如本文所用，V_IH为输入高电平门限。V_IL为输入低电平门限。V_OH为输出高电平门限。V_OL为输出低电平门限。R_PU为GPIO接口内部上拉等效电阻值。R_PD为GPIO接口内部下拉等效电阻值。t_fout为GPIO输出的下降沿。t_rout为GPIO输出的上升沿。

如本文所用，“GPIO接口”和“通用输入输出接口”可以互换使用。

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的实施方式作进一步地详细描述。

本申请涉及一种通用输入输出电气特性参数测试电路，其电路结构图如图1所示，该电路包括插板1和通用输入输出接口3。

插板1耦合到芯片2，芯片2上设有多个通用输入输出接口3。通用输入输出接口3，被配置为分别耦合到信号发生器4、示波器5的多个通道以及电子负载仪6。

在一个可选的实施例中，芯片2为微控制单元。

在一个可选的实施例中，还包括供电电源，该供电电源用于给通用输入输出电气特性参数测试电路供电。

在一个可选的实施例中，通用输入输出接口3包括第一通用输入输出接口31、第二通用输入输出接口32、第三通用输入输出接口33、第四通用输入输出接口34以及第五通用输入输出接口35。

在一个可选的实施例中，示波器5包括第一通道51、第二通道52、第三通道53以及第四通道54。

在一个可选的实施例中，第二通用输入输出接口32耦合到电容的第一端，电容的第二端耦合到地，第二通用输入输出接口32耦合到示波器5的第二通道52。

在一个可选的实施例中，电容为37pF。

在一个可选的实施例中，第三通用输入输出接口33耦合到第一电阻的第一端，第一电阻的第二端耦合到地，第三通用输入输出接口33耦合到示波器5的第三通道53。

在一个可选的实施例中，第一电阻为51k欧姆。

在一个可选的实施例中，第四通用输入输出接口34耦合到第二电阻的第一端，第二电阻的第二端耦合到参考电源，第四通用输入输出接口34耦合到示波器5的第四通道54。

在一个可选的实施例中，第二电阻为51k欧姆。

在一个可选的实施例中，第一通用输入输出接口31耦合到信号发生器4和示波器5的第一通道51。

为了能够更好地理解本申请的技术方案，下面结合一个具体的例子来进行说明，该例子中罗列的细节主要是为了便于理解，不作为对本申请的保护范围的限制。

通过电源对插板1上电，将MCU微控制单元插到插板1上，MCU上有5个通用输入输出接口3，分别为第一通用输入输出接口31、第二通用输入输出接口32、第三通用输入输出接口33、第四通用输入输出接口34和第五通用输入输出接口35。第一通用输入输出接口31与信号发生器4连接，信号发生器4设置频率100Hz，幅度VDD的正弦波输入至第一通用输入输出接口31。第一通用输入输出接口31还与示波器5的第一通道51连接，用于观测信号发生器4输入至第一通用输入输出接口31的信号。

第二通用输入输出接口32连接到示波器5的第二通道52，在第二通用输入输出接口32和第二通道52的连接电路上还耦合到一个37pF的电容，通过该电容连接到地。

第三通用输入输出接口33连接到示波器5的第三通道53，在第三通用输入输出接口33和第三通道53的连接电路上还耦合到一个51k欧姆的第一电阻，通过该第一电阻连接到地。

第四通用输入输出接口34连接到示波器5的第四通道54，在第四通用输入输出接口34和第四通道54的连接电路上还耦合到一个51k欧姆的第二电阻，通过该第二电阻连接到参考电源。

第五通用输入输出接口35连接到电子负载仪6。其中，电子负载仪6的正端连接第五通用输入输出接口35，电子负载仪6的负端接地，通过示波器5观测电压值。

上述连接可以用于测试V_IH、V_IL、V_OH、V_OL、R_PU、R_PD、t_fout和t_rout。

需要说明的是，在本专利的申请文件中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。本专利的申请文件中，如果提到根据某要素执行某行为，则是指至少根据该要素执行该行为的意思，其中包括了两种情况：仅根据该要素执行该行为、和根据该要素和其它要素执行该行为。多个、多次、多种等表达包括2个、2次、2种以及2个以上、2次以上、2种以上。

在本申请提及的所有文献都被认为是整体性地包括在本申请的公开内容中，以便在必要时可以作为修改的依据。此外应理解，在阅读了本申请的上述公开内容之后，本领域技术人员可以对本申请作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种通用输入输出电气特性参数测试电路，其特征在于，包括：

插板(1)，被配置为耦合到芯片(2)，所述芯片(2)上设有多个通用输入输出接口(3)；

所述通用输入输出接口(3)，被配置为分别耦合到信号发生器(4)、示波器(5)的多个通道以及电子负载仪(6)。

2.如权利要求1所述的通用输入输出电气特性参数测试电路，其特征在于，所述通用输入输出接口(3)包括第一通用输入输出接口(31)、第二通用输入输出接口(32)、第三通用输入输出接口(33)、第四通用输入输出接口(34)以及第五通用输入输出接口(35)。

3.如权利要求2所述的通用输入输出电气特性参数测试电路，其特征在于，所述示波器(5)包括第一通道(51)、第二通道(52)、第三通道(53)以及第四通道(54)。

4.如权利要求3所述的通用输入输出电气特性参数测试电路，其特征在于，所述第二通用输入输出接口(32)耦合到电容的第一端，所述电容的第二端耦合到地；

所述第二通用输入输出接口(32)耦合到所述示波器(5)的所述第二通道(52)。

5.如权利要求4所述的通用输入输出电气特性参数测试电路，其特征在于，所述电容为37pF。

6.如权利要求3所述的通用输入输出电气特性参数测试电路，其特征在于，所述第三通用输入输出接口(33)耦合到第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端耦合到地；

所述第三通用输入输出接口(33)耦合到所述示波器(5)的所述第三通道(53)。

7.如权利要求6所述的通用输入输出电气特性参数测试电路，其特征在于，所述第一电阻为51k欧姆。

8.如权利要求3所述的通用输入输出电气特性参数测试电路，其特征在于，所述第四通用输入输出接口(34)耦合到第二电阻的第一端，所述第二电阻的第二端耦合到参考电源；

所述第四通用输入输出接口(34)耦合到所述示波器(5)的所述第四通道(54)。

9.如权利要求8所述的通用输入输出电气特性参数测试电路，其特征在于，所述第二电阻为51k欧姆。

10.如权利要求3所述的通用输入输出电气特性参数测试电路，其特征在于，所述第一通用输入输出接口(31)耦合到所述信号发生器(4)和所述示波器(5)的所述第一通道(51)。