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Querbezug zu bezogener Anmeldung
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Diese
Anmeldung ist eine Fortsetzungsanmeldung der US-Patentanmeldung
Nr. 11/196996, die am 3. August 2005 eingereicht wurde und deren Inhalt
hier einbezogen wird.
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TECHNISCHES GEBIET
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Diese
Erfindung bezieht sich auf ein Prüfsystem zum Prüfen von
Halbleitervorrichtungen wie integrierten Schaltungen (ICs), und
insbesondere auf das Vorsehen der genauen Zeitsteuerung, die für automatische
Prüfausrüstungs(ATE)-Systeme
nach dem Stand der Technik innerhalb eines standardisierten Prüfinstrumentenchassis
wie einem Peripherkomponentenverbindungs(PCl)-Erweiterungen für Instrumentenchassis (PXI)
(Peripheral Component Interconnect (PCI) eXtensions for Instrumentation (PXI)
chassis) benötigt
werden.
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STAND DER TECHNIK
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Ein
Hauptgrund für
die hohen Kosten von herkömmlichen
ATE-Prüfsystemen
ist die spezialisierte und komplexe Natur der ATE-Prüfvorrichtungsarchitektur.
ATE-Prüfvorrichtungshersteller
verwenden typischerweise eine Anzahl von ATE-Prüfvorrichtungsplattformen, die
nicht nur zwischen den Unternehmen, sondern auch zwischen den Plattformen
inkompatibel sind. Aufgrund dieser Inkompatibilitäten kann
es erforderlich sein, dass jede ATE-Prüfvorrichtung ihre eigenen spezialisierten
Hardwaremodule und Softwarekomponenten benötigt, die bei anderen ATE-Prüfvorrichtungen
nicht verwendet werden können.
Diese spezialisierte Hardware und Software ist kostenaufwendig zu
entwickeln und zeitaufwendig und schwierig zu benutzen. Eine steile
Lernkurve ist häufig
für diejenigen
erforderlich, die derartige Prüfvorrichtungen
zusammensetzen, programmieren und betreiben.
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Aufgrund
der bestimmten Natur von herkömmlicher
ATE-Prüfvorrichtungsarchitektur
müssen die
gesamte Hardware und Software für
eine gegebene ATE-Prüfvorrichtung
in einer festen Konfiguration bleiben. Um einen IC zu prüfen, wird
ein bestimmtes globales Prüfsystemprogramm
entwickelt, das einige oder alle ATE-Prüfvorrichtungsmöglichkeiten verwendet,
um die Prüfdaten,
Signale, Wellenformen und Strom- und Spannungspegel definiert sowie
die Antwort der geprüften
Vorrichtung (DUT) sammelt und gut/schlecht der DUT bestimmt. Die
spezialisierte Natur von ATE-Prüfsystemen
führt zu
der Prüfung großer Mengen
von DUT im Produktionsmaßstab, um
sicherzustellen, dass sie alle Prüfungen durchlaufen und geeignet
sind für
die Freigabe in den Handelsstrom. In einem derartigen Umfeld werden
dasselbe ATE-Prüfsystem
und die Prüfsoftware
wiederholt verwendet, um jede DUT zu prüfen.
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Umgekehrt
sind ATE-Prüfsysteme
nicht besonders geeignet zum Prüfen
und zur Verifizierung von Prototypvorrichtungen, die Entwurfs- oder
Herstellungsfehler oder andere Defekte enthalten können. Wie
vorstehend erwähnt
ist, können
die Kosten der Entwicklung spezialisierter Module zum Prüfen von
Prototypen unerschwinglich sein. Darüber hinaus kann Prüfsoftware
selbst Fehler enthalten, und die Komplexität von ATE-Prüfsystem
und die spezialisierte Natur der ATE-Prüfvorrichtungssoftware kann es
schwierig machen, das globale Prüfsystemprogramm
fehlerfrei zu machen und zu modifizieren. ATE-Systeme sind noch
weniger geeignet für
die Laborumfeld-Benchtop-Prüfung
von "proof-of-concept"-breadboards und
anderen Frühstufen-Hardwareentwürfen, bei
denen niedrige Kosten und leichte Anwendung für die Prüfausrüstung zwingend sind.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
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Um
die Flexibilität,
Anwendbarkeit von Prüfsystemen
zu erhöhen
und deren Kosten zu senken, ist es wünschenswert, eine standardisierte
Prüfarchitektur
und Prüfvorrichtungssoftware
so zu verwenden, dass ein ATE-System vorfabrizierte Instrumentenkarten
und Vorrichtungstreiber-Software von dritten Herstellern verwenden
kann, anstelle von Entwurfshardwaremodulen und lokaler Prüfprogramm-Software
ohne Vorgabe. Die standardisierte Architektur und Prüfvorrichtungs- Software könnten einem
Prüfingenieur
auch ermöglichen,
erforderlichenfalls während
der Vorfabrikationsprüfung
einer Vorrichtung schnelle Änderungen
der Hardware und der Software durchzuführen.
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Beispielsweise
ist PXI ein standardisierte System von elektronischen Instrumenten,
das ein spezifiziertes Gehäuse,
eine spezifizierte Rückwandplatine
und Busarchitektur sowie Einsteckkarten, die verschiedene Typen
von Instrumenten implementieren, aufweist. PXI ist eine robuste,
auf einem Personalcomputer (PC) basierende Plattform für Mess- und
Automatisierungssysteme, die elektrische PCI-Busmerkmale mit der
robusten, modularen, mechanischen Eurocard-Bestückung von Compact-PCI(cPC))
kombiniert, dann spezialisierte Synchronisationsbusse und Schlüsselsoftwaremerkmale hinzufügt. Weitere
Einzelheiten über
PXI können
in "PXITM
Hardware Specification",
Revision 2.2, 22. September 2004, von PXI Systems Alliance, verfügbar online
unter www.pxisa.org, gefunden werden, deren Inhalt hier
einbezogen wird.
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1 ist
eine Illustration eines beispielhaften PXI-Systems 100 und
einiger der Rückwandplatinen,
Bussignale, die durch PXI vorgesehen werden. Das PXI-System 100 enthält ein Chassis,
eine Rückwandplatine
und Schlitze für
Karten oder Module. Es ist festzustellen, dass das PXI-System 100 durch eine
Steuervorrichtung (in 1 nicht gezeigt) gesteuert wird,
die ein globales Prüfsystemprogramm ausführt, das
in einem der Schlitze in dem PXI-System oder außerhalb des PXI-Systems 100 (z.B.
in einem PC) angeordnet sein kann. Zumindest eine der Karten in
dem PXI-System ist eine Startriggerkarte 110, die als eine
lokale Steuervorrichtung für
das PXI-Chassis dient und der zentrale Punkt für Signale ist, die zu den ande ren
Karten oder Modulen gesendet oder von diesen empfangen werden.
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Bei
dem Beispiel nach 1 sind eine oder mehr PXI-Karten oder -Module 102 und
eine oder mehr Starttriggerkarten 110 mit einem besonderen Segment 104 parallel
mit einem cPCI-Bus 106 und einem Triggerbus PXI_TRIG 108 verbunden,
der in 1 als acht Leitungen PXI_TRIG[0009] aufweisend
gezeigt ist, aber eine unterschiedliche Anzahl von Leitungen haben
kann. Der cPCI-Bus 106, der auf der cPCI-Spezifikation
basiert, ergibt eine Schnittstelle zwischen einer Prüfsteuervorrichtung oder
einem Personalcomputer (in 1 nicht
gezeigt) und der Startriggerkarte 110 und Stiftkarten oder
Modulen 102 für
Konfigurationszwecke, indem der Prüfsteuervorrichtung ermöglicht wird,
mit individuellen Modulen zu kommunizieren. Zusätzlich empfangen PXI-Karten
oder -Module 102 und Startriggerkarten 110 über alle
Segmente einen 10 MHz-Bezugstakt PXI_CLK10 116, der durch
die Rückwandplatine
auf innerhalb einer kleinen Verzögerung
(z.B. 1-2 ns) synchronisiert ist. Der cPCI-Bus 106 und
der PXI_CLK10 116 sind durch den cPCI-Standard spezifiziert.
Eine Brücke 118 kann
verwendet werden, um Signale wie den cPCI-Bus 106 zu anderen
Segmenten oder Chassis zu erstrecken.
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Um
Kommunikationen zwischen Modulen über das hinaus, was cPCI vorsieht,
zu erleichtern, sieht PXI einen Triggerbus PXI_TRIG 108 vor,
der als eine Standardverbindung zwischen Modulen definiert ist.
D.h., jedes Modul kann PXI_TRIG 108 treiben, und jedes
mit PXI_TRIG 108 verbundene Modul kann Signale auf PXI_TRIG 108 empfangen.
Der PXI_TRIG 108 in 1 ist als
acht Leitungen PXI_TRIG[0011} aufweisend illustriert, aber kann
bei anderen Ausführungsbeispie len
eine unterschiedliche Anzahl von Leitungen enthalten. Aufgrund von Lastbeschränkungen
innerhalb PXI, die bestimmte Treiber auf nur zehn Lasten oder Module
beschränken,
kann PXI_TRIG 108 innerhalb eines PXI-Chassis in verschiedene
Segmente geteilt werden. PXI_TRIG 108 verbindet alle Module
innerhalb eines Segments, aber kann nicht mit Modulen in anderen Segmenten
verbunden werden, wenn nicht eine Brücke verwendet wird.
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PXI
erstreckt auch cPCI durch Prioritätsverkettung der Startriggerkarte 110 und
der Stiftkarten oder Module 102 miteinander unter Verwendung
eines lokalen Busses PXI_LOCAL 112, der mit linken (L)
und rechten (R) Verbindern an jedem PXI-Modul 102 oder
der Startriggerkarte 110 verbunden ist. PXI_LOCAL 112 ist
in 1 als 12 Leitungen PXI_LOCAL[0013] aufweisend
illustriert, aber kann bei anderen Ausführungsbeispielen eine unterschiedliche
Anzahl von Leitungen enthalten. PXI hat die Spezifikation für den lokalen
Bus offen und durch die Module definierbar gelassen, so dass ein
Modul- oder Prüfsystem-Entwickler
den lokalen Bus für
jeden Zweck verwenden kann.
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Zusätzlich ist
die Startriggerkarte 110 mit jedem Schlitz in dem PXI-Chassis über alle
Segmente durch einen Punkt-zu-Punkt-PXI_STAR-Bus 114 verbunden,
der in 1 als 13 Leitungen [0015] aufweisend gezeigt ist,
aber eine unterschiedliche Anzahl von Leitungen haben kann. Der
PXI_STAR-Bus 114 ermöglicht
der Startriggerkarte 110, mehrere Module gleichzeitig zu
starten.
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Der
cPCI-Bus, PXI_CLK10, PXI_LOCAL und PXI_STAR haben keine Ausgangsbeschränkungen und
können
daher mit allen Modulen in allen Segmenten innerhalb eines PXI- Chassis verbunden
werden.
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2 zeigt
ein Beispiel für
einen PXI-Kartenkäfig
oder -Gehäuse 200,
und 3 zeigt ein Beispiel für eine PXI-Karte 300.
Viele Unternehmen stellen eine große Verschiedenheit von PXI-Instrumenten
her, die spezifische Funktionen durchführen, enthaltend programmierbare
Energiezuführungen,
Generatoren für
beliebigen Wellenformen (AWGs), Digitalisierer (DGTs) und Hochfrequenz
(HF)-Signalgeneratoren. PXI-Instrumente werden typischerweise als
Tischprüfeinrichtungen
oder als kleine funktionelle Prüfsysteme
verwendet. Verbindungen von der PXI-Karte zu einer externen Vorrichtung
erfolgen allgemein durch Frontplatten-Kabelverbindungen, über BNC, SMA, SMB oder andere
Verbinder, die durch den PXI-Kartenentwickler bestimmt werden. PXI-Karten
kommen üblicherweise
mit Softwaretreibern für
Windows (eingetragene Marke), LabView (eingetragene Marke) und dergleichen.
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Da
es viele existierende PXI-Instrumentenkarten gibt, kann die Verwendung
dieser Instrumentenkarten als Teil eines ATE-Prüfsystems die Entwicklungszeit
drastisch verkürzen
im Vergleich mit der Entwicklung desselben Instruments ohne Vorgaben.
Auch kann, wenn die erwartete Produktionsmenge eines gegebenen Prüfsystemmoduls
klein ist, die Verwendung von kommerziell erhältlichen Instrumentenkarten
innerhalb eines ATE-Prüfsystems ökonomischer
als die Entwicklung eines neuen Moduls sein. Weiterhin ermöglichen
die standardisierte PXI-Architektur und die globale Prüfsystem-Software einem Prüfingenieur,
erforderlichenfalls während
der Vorfabrikationsprüfung
einer Vorrichtung Änderungen
der Hardware und der Software schnell durchzuführen.
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Da
jedoch PXI nicht entwickelt wurde, um die genaue, für ATE-Prüfsysteme
nach dem Stand der Technik erforderliche Zeitsteuerung zu erzeugen,
war es bisher unmöglich,
PXI in komplizierten ATE-Prüfsystemen
zu verwenden. Daher ist es eine Notwendigkeit, eine genaue Zeitsteuerung
innerhalb eines standardisierten Prüfinstrumentenchassis wie PXI vorzusehen,
so dass ein ATE-Prüfsystem
mit allen begleitenden Vorteilen eines standardisierten Prüfinstrumentensystems
realisiert werden kann. Da die Anzahl von Karten in einem standardisierten
Prüfinstrumentenchassis
festgelegt ist, besteht eine weitere Notwendigkeit, eine genaue
Zeitsteuerung über
mehrere standardisierte Prüfinstrumentenchassis
vorzusehen.
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Insbesondere
besteht die Notwendigkeit, dass alle Module in dem Prüfsystem
gleichzeitig starten, was PXI_STAR in PXI vorsehen kann. Jedoch
ist PXI_STAR auf eine feste Anzahl von Modulen (z.B. 13 Module)
festgelegt, abhängig
von der Konstruktion der Startriggerkarte und der Rückwandplatine. Wenn
ein Prüfsystem
mit mehr als 13 synchronen Modulen gewünscht ist, dann muss etwas
neben PXI_STAR verwendet werden. Eine zweite Notwendigkeit ergibt
sich aus dem Umstand, dass, obgleich PXI_PXI_CLK10 vorsieht, Prüfsystemmodule
mit höheren
Taktfrequenzen wie 20,833 MHz, 125 MHz und dergleichen, die innerhalb
der Module erzeugt werden, arbeiten können. Die Module können nicht gleichzeitig
gestartet werden, wenn diese Takte nicht miteinander synchronisiert
sind. Somit besteht eine Notwendigkeit, innerhalb der Module erzeugte
Takte zu synchronisieren.
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Eine
dritte Notwendigkeit ist durch den Umstand gegeben, dass ein PXI-Chassis
nur eine bestimmte Anzahl von Modulen halten kann, jedoch einige
Prüfsysteme eine
größere Anzahl
von Modulen benötigen,
als ein Chassis halten kann. Mehrere PXI-Chassis können daher
benötigt
werden, um alle Module in einem Prüfsystem zu halten. PXI ist
in der Lage, Module über
das Chassis hinweg zu adressieren. Zusätzlich existiert eine beschränkte Mehrchassis-Synchronisationsfähigkeit
innerhalb PXI durch eine auf das cPCI-Protokoll beschränkte Brücke. Diese
cPCI-Brücke
ermöglicht
PCI-Kommunikationen zwischen
Modulen in verschiedenen Chassis. Jedoch ist bei PXI die Verbindung
der anderen Signale (PXI_CLK10, PXI_TRIG, PXI_LOCAL und PXI_STAR)
zu mehreren Chassis nicht vorgesehen. Daher gibt es keinen Mechanismus
bei PXI, Modulen zu ermöglichen,
gleichzeitig zu starten oder schnelle Takte synchron über das
Chassis hinweg zu erzeugen. Dies schafft die Notwendigkeit, Takte
und Module über
mehrere PXI-Chassis hinweg zu synchronisieren.
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Bei
ATE-Prüfsystemen
kann jeder Stift auf jedem Modul oder jeder Stiftkarte eine anwendungsspezifische
integrierte Schaltung (ASIC), einen Speicher wie einen Speicher
mit wahlweisen Zugriff (RAM) und andere Stiftelektronik enthalten,
und er kann ein lokales Prüfprogramm
ausführen,
um Vektoren für
einen DUT-Eingangsstift
zu erzeugen. Die Grundkonfiguration, Synchronisation und das Starten von
Stiften und Modulen innerhalb eines Chassis wird durch eine globale
Prüfsystem-Software
gesteuert, die in einer Steuervorrichtung ausgeführt wird, aber bei Pro-Stift-Prüfvorrichtungen
führt jede
Stiftkarte oder jedes Modul ihr/sein eigenes lokales Prüfprogramm
aus.
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Das
lokale Prüfprogramm
für jeden
Stift muss genau gestartet oder angehalten werden, damit das gesamte
Prüfsystem
ordnungsgemäß arbeitet.
Zusätzlich
zu Start- und Anhalteoperationen gibt es Operationen, die schleifenartig
innerhalb des lokalen Prüfprogramms
ablaufen. Wenn beispielsweise ein lokales Prüfprogramm ausgeführt wird,
kann das lokale Prüfprogramm
bei einem bestimmten Vektor die Prüfung bestimmter Bedingungen
benötigen (d.h.,
nach einem bestimmten Ausgangssignal an einem DUT-Ausgangsstift
sehen) und auf der Grundlage dieser Prüfung bestimmen, ob fortgefahren
(wenn die erwarteten Bedingungen beobachtet wer den) oder zurückgegangen
und ein Teil des lokalen Prüfprogramms
wiederholt (wenn die erwarteten Bedingungen nicht beobachtet werden)
wird. Diese Rückkehrfähigkeit
wird häufig
für Phasenregelschleifen (PLLs)
benötigt,
wobei die PLL stabilisiert werden muss, bevor eine weitere Prüfung beginnen
kann. Beispielsweise müssen
andere Module zurückführen und
Abschnitte ihres lokalen Prüfprogramms
wiederholen, während
sie warten, dass die PLL stabilisiert wird. Bei anderen Prüfsystemen
wird eine herstellerspezifische Verbindung für diesen Zweck verwendet. Jedoch
sieht PXI keine Rückführungsfähigkeit
vor, bei der Module in einem Prüfsystem
gleichzeitig bestimmen können,
dass eine Rückführung erforderlich ist.
Daher wird ein Mechanismus innerhalb der Beschränkungen von PXI benötigt, um
anzuzeigen, dass die Module entweder zurückführen und Abschnitte ihrer lokalen
Prüfprogramme
wiederholen oder ihr lokales Prüfprogramm
fortsetzen.
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MITTEL ZUM LÖSEN DES
PROBLEMS
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Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung sind auf das Vorsehen einer genauen Zeitsteuerung
innerhalb eines standardisierten Prüfinstrumentenchassis wie PXI
gerichtet, so dass ein Prüfsystem
mit allen begleitenden Vorteilen eines standardisierten Prüfinstrumentensystems
realisiert werden kann. Eine genaue Zeitsteuerung wird erhalten durch
Vorsehen eines Bezugstakts wie PXI_CLK10 über spezifikationsgemäße Bezugstaktspuren
angepasster Länge
und mehrerer Nichtspezifikations-Steuersignale über einen Bus wie PXI_LOCAL. Insbesondere
wird ein Signal mit dem geringsten gemeinsamen Vielfachen (Least
Common Multiple – LCM)
erzeugt, über
PXI_LOCAL verteilt und so verwendet, dass alle in dem Prüfsystem
erzeugten Takte so synchronisiert werden können, dass sie an jeder LCM-Flanke
auftretende, übereinstimmende
Taktflanken haben. Eine Startfolge wird ebenfalls erzeugt, über PXI_LOCAL
so verteilt, dass alle PXI-Erweiterungskarten und Module in dem
Prüfsystem gleichzeitig
starten können.
Zusätzlich
kann eine MATCH-Leitung über
PXI_LOCAL vorgesehen sein, um Stifkartenmodulen zu ermöglichen,
erwartete DUT-Ausgangssignale zu prüfen und entweder die Ausführung ihrer
lokalen Prüfprogramme
fortzusetzen oder zurückzugehen
und einen Abschnitt des lokalen Prüfprogramms zu wiederholen,
gemäß dem Ergebnis
der Prüfung
des DUT-Ausgangssignals. Eine Ende-der-Prüfung(EOT)-Leitung ist in gleicher Weise über PXI_LOCAL
vorgesehen, um jedem Stiftkartenmodul zu ermöglichen, die in allen anderen Stiftkartenmodulen
laufenden lokalen Prüfprogramme
abrupt zu beenden, wenn ein Fehler durch das lokale Prüfprogramm
in dem Stiftkartenmodul erfasst wird.
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Ein
PXI-Chassis, das für
eine genaue Zeitsteuerung angepasst wurde, kann Module oder Stiftkarten
enthalten, die den Empfang eines 10 MHz-Takts PXI_CLK10 benötigen und
Hochfrequenztakte erzeugen. Derartige Module oder Stiftkarten können eine
Takterzeugungsschaltung enthalten, die Signale wie einen 125 MHz-Mastertakt (MCLK) und
einen 20,833 MHz-Bustakt (BCLK) erzeugen. Es kann erforderlich sein,
MCLK und BCLK synchronisiert werden, da es Zeiten gibt, zu denen ein
Steuersignal oder Daten von einer langsameren Frequenzdomäne (z.B.
BCLK) zu einer schneller Frequenzdomäne (z.B. MCLK) geführt werden
müssen.
Die Takterzeugungsschaltung enthält
eine PLL, eine Synchronisiererimpulsschaltung und eine Teilerschaltung.
PXI_CLK10 von einer PXI-gemäßen Startriggerkarte
wird durch die PLL empfangen, die dann einen 250 MHz-Takt erzeugt.
Der 250 MHz-Takt wird zu der Teilerschaltung gesandt, die den 125
MHz-MCLK (der der 250 MHz-Takt durch zwei geteilt ist) und den 20,833
MHz-BCLK (der der 250 MHz-Takt durch 12 geteilt ist) erzeugt. Der
250 MHz-Takt wird auch zu der Synchronisiererimpulsschaltung gesandt,
die auch ein LCM-Signal empfängt
und einen Synchronisationsimpuls erzeugt. Der Synchronisationsimpuls wird
von der Teilerschaltung empfangen und hilft der Teilerschaltung,
MCL und BCLK synchron zu erzeugen.
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Das
LCM-Signal wird so ausgewählt,
dass es eine Periode äquivalent
dem geringsten gemeinsamen Vielfachen der Taktperioden aller Takte
in dem Prüfsystem,
die genau synchronisiert werden müssen, wie PXI-CLK10, BCLK und
MCLK, hat. Das geringste gemeinsame Vielfache der Perioden dieser Signale
ist 1200 ns, und somit hat das LCM-Signal eine 1200 ns-Periode und
wird innerhalb der Startriggerkarte als PXI_CLK10 durch 12 geteilt
erzeugt. Durch Auswahl des LCM-Signals in der vorbeschriebenen Weise
haben alle in jedem Modul erzeugten Taktsignale eine ganzzahlige
Anzahl von Taktzyklen innerhalb der LCM-Periode. Die Teilerschaltung
verwendet den Synchronisationsimpuls, um MCLK und BCLK so zu erzeugen,
dass jeder von ihnen eine ansteigende Flanke hat, die mit der ansteigenden
Flanke des LCM übereinstimmt.
Das LCM-Signal wird auf einer der lokalen Busleitungen (z.B. PXI_LOCAL0) zu
allen Modulen, die synchronisiert werden müssen, übertra gen.
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Eine
bekannte Folge, die eine Startbedingung darstellt, kann auf PXI_LOCAL
angeordnet werden, die von allen Modulen erfasst werden kann. Wenn
eine DUT zu prüfen
ist, wird jedes Modul zuerst konfiguriert und mit der globalen Prüfsystem-Software
in der Steuervorrichtung versehen, und nachdem es ausgestattet ist,
sieht jedes Modul nach einer bestimmten Zeit auf PXI_LOCAL für die bekannte
Folge, die die Startbedingung darstellt. Wenn die bekannte Startfolge
zu der erwarteten Zeit erfasst wird, beginnt das lokale Prüfprogramm
in dem Modul. Zwei PXI_LOCAL-Signale können für diese Startfolge verwendet
werden, die hier als START[0028] identifiziert ist, und die bestimmte
Zeit kann definiert werden als die ansteigende Flanke des LCM-Signals.
die Startriggerkarte kann eine Startfolge auf START[0029] setzen,
die mit allen anderen Modulen in dem Chassis prioritätsverkettet
sind. Die Startfolge wird auf PXI_LOCAL während der ersten PXI_CLK10-Periode,
nachdem das LCM-Signal nach oben gegangen ist, angewendet. Hierdurch
wird sichergestellt, dass alle Module diese Startfolge sehen, wenn PXI_CLK10
nach unten geht.
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Eine
MATCH-Leitung kann über
PXI_LOCAL vorgesehen sein, um Stiftkartenmodulen zu ermöglichen,
erwartete DUT-Ausgangssignale zu prüfen und gemäß dem Ergebnis der Prüfung der
DUT-Ausgangssignale entweder die Ausführung ihrer lokalen Prüfprogramme
fortzusetzen oder zurückzugehen und
einen Abschnitt des lokalen Prüfprogramms
zu wiederholen. Die MATCH-Leitung kann über einer derselben PXI_LOCAL-Busleitungen,
die zum Tragen bekannter Folgen zum Starten von Modulen verwendet
werden, vorgesehen sein. Diese doppelte Verwendung ist möglich, da,
nachdem die bekannte Folge zu der bestimmten Zeit (ansteigende LCM-Flanke)
vorhanden ist, diese PXI_LOCAL-Busleitung bis zur nächsten ansteigenden
LCM-Flanke nicht länger
zum Starten von Modulen benötigt
wird. In jedem Fall kann jedes der Module die für die MATCH-Leitung verwendete
PXI_LOCAL-Busleitung treiben, und jedes der Module kann die MATCH-Leitung
von PXI_LOCAL lesen.
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Wenn
ein Modul einen Nichtübereinstimmungszustand
(ein unerwartetes DUT-Ausgangssignal) erfasst, kann es die PXI_LOCAL-Busleitung,
die als eine MATCH-Leitung
verwendet wird, niedrig treiben als eine Anzeige von Nichtübereinstimmungszuständen. Dieser
Nichtübereinstimmungszustand
wird durch die anderen Module erfasst, die zweckmäßig entweder
fortfahren oder einen Teil ihrer lokalen Prüfprogramme wiederholen.
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Eine
EOT-Leitung ist in gleicher Weise über PXI_LOCAL vorgesehen, um
jedem Stiftkartenmodul zu ermöglichen,
die in allen anderen Stiftkartenmodulen laufenden lokalen Prüfprogramme
abrupt zu beenden, wenn ein Fehler durch das lokale Prüfprogramm
in dem Stiftkartenmodul erfasst wird. Indem Modulen ermöglicht wird,
eine EOT-Leitung zu treiben, die durch alle anderen Module gelesen
werden kann, kann das lokale Prüfprogramm
in allen Modulen angehalten werden ohne Intervention durch das globale
Prüfsystemprogramm
in der Steuervorrichtung. Die EOT-Leitung kann über einer derselben PXI_LOCAL-Busleitungen,
die zum Tragen bekannter Folgen für das Starten von Modulen verwendet werden,
vorgesehen sein. Jedes Modul, das einen Fehlerzustand erfährt, kann
die EOT-Leitung niedrig treiben, und alle Module können nachfolgend
die EOT-Leitung
lesen, um zu bestimmen, ob irgendein Modul einen Fehlerzustand erfahren
hat. Wenn irgendein Mo dul einen Fehlerzustand erfahren und die EOT-Leitung
niedrig getrieben hat, dann beenden alle Module unverzüglich ihre
lokalen Prüfprogramme.
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WIRKUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorstehend beschriebene genaue Zeitsteuerung und Synchronisation
kann auf Multichassis-Prüfsysteme
erweitert werden. Bei Multichassis-Ausführungsbeispielen können PXI_CLK10, LCM,
START, MATCH und EOT von einer PXI-gemäßen Masterstartriggerkarte
im Chassis zu einer PXI-gemäßen Slavestartriggerkarte
in einem oder mehreren anderen PXI-gemäßen Chassis über Differenzkabel
angepasster Länge
und getrennte Verbinder auf der Masterstartriggerkarte gesendet
werden. Ein spezifischer Verbinder kann für jedes Chassis verwendet werden,
um sicherzustellen, dass die Verzögerung zu jedem Chassis dieselbe
ist.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 illustriert
ein beispielhaftes PXI-System
und einige durch PXI vorgesehene Rückwandplatinen-Bussignale.
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2 illustriert
einen beispielhaften PXI-Kartenkäfig oder
-Gehäuse.
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3 illustriert
eine beispielhafte PXI-Karte.
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4 illustriert
ein beispielhaftes PXI-Chassis,
das für
eine genaue Zeitsteuerung angepasst wurde, gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden
Erfindung.
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5 illustriert
ein beispielhaftes lokales Prüfprogramm,
das durch Module ausführbar
ist, die eine MATCH-Leitung verwenden, gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden
Erfindung.
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6 illustriert
einen beispielhaften PXI_LOCAL-Bus, in welchem zwei PXI_LOCAL-Busleitungen
für die
MATCH-Leitung verwendet
wurden, und zwei PXI_LOCAL-Busleitungen für die EOT-Leitung verwendet wurden, gemäß Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung.
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7 illustriert
ein beispielhaftes Prüfsystem,
aufweisend mehrere PXI-Chassis mit genauer Zeit- und Synchronisationssteuerung,
gemäß Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung.
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8 illustriert
ein beispielhaftes Mehrchassis-PXI_CLK10-Verteilungsschema gemäß Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung.
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9 illustriert
ein beispielhaftes Mehrchassis-LCM-Verteilungsschema gemäß Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung.
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10 illustriert
eine beispielhafte logische Schaltung zum Erzeugen von MCLK und
BCLK gemäß Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung.
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BESTE ART DER AUSFÜHRUNG DER
ERFINDUNG
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In
der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen wird auf die
begleitenden Zeichnungen, die ein Teil hiervon bilden, Bezug genommen,
in denen im Wege der Illustration spezifische Ausführungsbeispiele
gezeigt sind, in denen die Erfindung praktiziert werden kann. Es
ist darauf hinzuweisen, dass andere Ausführungsbeispiele verwendet werden
können
und strukturelle Änderungen vorgenommen
werden können,
ohne den Bereich der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung
zu verlassen.
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Insbesondere
ist festzustellen, dass, obgleich Ausführungsbeispiele der Erfindung
hier zur Verwendung mit einem PXI-Chassis für Zwecke der Illustration und
Erläuterung
beschrieben sind, andere standardisierte Prüfinstrumentenchassis mit standardisierten
Spezifikationen und spezifikationsgemäßen Toren und Rückwandplatinen
in den Bereich der vorliegenden Erfindung fallen. Beispielsweise
ist cPCI ähnlich
PXI, aber mit einem geringfügig
unterschiedlichen Formfaktor und Busstruktur.
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Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung sind auf das Vorsehen einer genauen Zeitsteuerung
innerhalb eines Prüfinstrumentenchassis mit
standardisierten Spezifikationen wie PXI gerichtet, so dass ein
Prüfsystem
mit allen begleitenden Vorteilen eines standardisierten Prüfinstrumentensystems
realisiert werden kann. Eine genaue Zeitsteuerung wird erhalten
durch Vorsehen eines Bezugstakts wie PXI_CLK10 für alle spezifikationsgemäßen Schaltungskarten über vorher
existierende spezifikationsgemäße Bezugstaktspuren
angepasster Länge
und durch Vorsehen mehrerer Nichtspezifikations-Steuersignale über einen
vorher existierenden Bus mit einer offenen, benutzerkonfigurierbaren Spezifikation
wie PXI_LOCAL, die parallel mit allen Schaltungskarten über alle
Segmente in dem Chassis über
spezifikationsgemäße Spuren
auf der Chassis-Rückwandplatine
verbindbar ist. Nichtspezifikations-Steuersignale und hier definiert
sind Steuersignale, die nicht in der standardisierten Spezifikation definiert
sind.
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Insbesondere
wird ein Signal des geringsten gemeinsamen Vielfachen (LCM) erzeugt, über einen Bus
wie PXI_LOCAL verteilt und derart verwendet, dass alle in dem Prüfsystem
erzeugten Takte so synchronisiert werden, dass sie übereinstimmende
Taktflanken (z.B. ansteigenden Flanken), die bei jeder LCM-Flanke
auftreten, haben. Eine Startfolge wird ebenfalls erzeugt, über einen
Bus wie PXI_LOCAL verteilt und so verwendet, dass alle spezifikationsgemäßen Schaltungskarten
wie PXI-Erweiterungskarten und Module in dem Prüfsystem gleichzeitig starten
können.
Zusätzlich
kann eine MATCH-Leitung über
einen Bus wie PXI_LOCAL vorgesehen sein, um Stiftkartenmodulen zu
ermöglichen,
erwartete DUT-Ausgangssignale zu prüfen und entsprechend dem Ergebnis
der Prüfung
der DUT-Ausgangssignale entweder mit der Ausführung der lokalen Prüfprogramme
fortzufahren oder zurückzugehen
und einen Abschnitt des lokalen Prüfprogramms zu wiederholen.
Eine Ende-der-Prüfung(EOT)-Leitung
ist in gleicher Weise über
einem Bus wie PXI_LOCAL vorgesehen, um jedem Stiftkartenmodul zu
ermöglichen, die
lokalen Prüfprogramme,
die in allen anderen Stiftkartenmodulen laufen, abrupt zu beenden,
wenn ein Fehler von dem lokalen Prüfprogramm in dem Stiftkartenmodul
erfasst wird.
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Synchrone Erzeugung schneller Takte.
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4 illustriert
ein Blockschaltbild eines beispielhaften PXI-Chassis 400,
das für
eine genaue Zeitsteuerung gemäß Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung angepasst wurde. Wie vorstehend festgestellt
ist, kann es in einem ATE-Prüfsystem
erforderlich sein, dass Schaltungskarten, Module oder Stiftkarten
einen Bezugstakt wie PXI_CLK10 empfangen und Hochfrequenztakte erzeugen.
In dem Beispiel nach 4 enthält eine Schaltungskarte, ein
Modul oder eine Stiftkarte 402 eine Takterzeugungsschaltung,
die einen 125 MHz-Mastertakt (MCLK) und einen 20,833 MHz-Bustakt (BCLK) erzeugt.
BCLK ist eine Steuerfrequenz, die von der Rückwandplatine für die Kommunikation mit
allen Karten in dem PXI-Chassis verwendet wird. Die Steuerfrequenz
wird für
Busprotokolle, Registerprogrammierung und jede andere Vorrichtung,
die mit einer niedrigeren Geschwindigkeit gesteuert werden muss,
verwendet. MCLK ist eine Ereignisfrequenz, die die Frequenz ist,
die die Prüfvorrichtungs-Stiftschaltungen
treibt. Die Ereignisfrequenz ist die Rate, bei der Ereignisse in
einem auf Ereignissen basierenden System erzeugt werden. Bei Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung müssen die
Ereignis- und Steuerfrequenzen synchronisiert werden, da es Zeiten
gibt, zu denen ein Steuersignal oder Daten von einer langsameren
Frequenzdomäne (z.B.
BCLK) zu einer schnelleren Frequenzdomäne (z.B. MCLK) geführt werden
müssen.
Es ist festzustellen, dass, obgleich 125 MHz und 20,833 MHz hier für Zwecke
der Illustration verwendet werden, andere Taktfrequenzen in den
Bereich der vorliegenden Erfindung fallen.
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Die
Takterzeugungsschaltung 404 enthält eine PLL 406, eine
Synchronisierer-Impulsschaltung 408 und eine Teilerschaltung 410.
Der Bezugstakt wie PXI_CLK10 von einer PXI-gemäßen Startriggerkarte 412 wird
von der PLL 406 empfangen, die dann einen PLL-Takt 422 wie
einen 250 MHz-Takt unter Verwendung eines kommerziell erhältlichen
Standard-Taktsynthetisiererteils wie eines Integrated Circuit Systems
(ICS) 8432 Frequency Synthesizer erzeugt. Der 250 MHz-PLL-Takt wird
zu der Verteilerschaltung 410 gesandt, die den 125 MHz-MCLK
(der der 250 MHz-Takt geteilt durch zwei ist) und den 20,833 MHz-BCLK
(der der 250 MHz-Takt geteilt durch 12 ist) unter Verwendung solcher
Teile wie eines ON Semiconductor (eingetragene Marke) MC100EP016-Zählers, eines MC100EP05 UND/NAND-Tors
und eines MC100EP29 D-Flipflops erzeugt. Der 250 MHz-Takt wird auch
zu der Synchronisiererimpulsschaltung 408 gesandt, die
auch ein LCM-Signal 414 empfängt und einen Synchronisationsimpuls 416 erzeugt.
Der Synchronisationsimpuls 416 wird von der Teilerschaltung 410 empfangen und
hilft der Teilerschaltung 410, MCLK und BCLK synchron zu
erzeugen.
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Bei
Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung wird das LCM-Signal 414 so ausgewählt, dass
es eine Periode äquivalent
dem geringsten gemeinsamen Vielfachen der Taktperioden aller Takte in
dem Prüfsystem,
die genau synchronisiert werden müssen, hat. Bei dem vorliegenden
Beispiel hat PXI_CLK10 eine Taktperiode von 150 ns, MCLK hat eine
Taktperiode von 8 ns und BCLK hat eine Taktperiode von 48 ns. Das
kleinste gemeinsame Vielfache von 100 ns, 8 ns und 48 ns ist 1200
ns, und somit hat das LCM-Signal 414 eine Periode von 1200
ns und wird innerhalb der Startriggerkarte 412 als ein
durch 12 geteilter PXI_CLK10 erzeugt. Durch Auswählen des LCM-Signals 414 wie
vorstehend beschrieben, haben alle in jedem Modul erzeugten Taktsignale eine
ganzzahlige Anzahl von Taktzyklen innerhalb der LCM-Periode. Bei
dem vorliegenden Beispiel hat PXI_CLK10 12 Taktperioden
innerhalb einer LCM- Periode
von 1200 ns, BCLK hat 25 Taktperioden innerhalb der LCM-Periode
von 1200 ns, und MCLK hat 150 Taktperioden innerhalb der LCM-Periode
von 1200 ns. Durch Verwendung von Takten mit einer ganzzahligen
Anzahl von Taktperioden innerhalb der LCM-Periode treten keine abgeschnittenen Taktperioden
auf, was zu einem geringeren Jitter in den Taktsignalen führt.
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Die
Teilerschaltung 410 verwendet den Synchronisationsimpuls 416,
um MCLK und BCLK so zu erzeugen, dass jeder von ihnen gleiche Flanken
(z.B. ansteigende Flanken) hat, die mit gleichen Flanken von PXI_CLK10
und dem LCM übereinstimmen,
wie bei 418 gezeigt ist. 10 illustriert
eine beispielhafte logische Schaltung zum Erzeugen von MCLK und BCLK
gemäß den Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung.
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Das
Ergebnis der Verwendung des LCM-Signals 414 für die Synchronisierung
der innerhalb des Prüfsystems
erzeugten Takte besteht darin, dass Module mit Takten geschaffen
werden können,
die normalerweise nicht synchron mit PXI_CLK10 sind, jedoch sichergestellt
ist, dass sie zu einer Zeit, insbesondere der ansteigenden Flanke
des LCM-Signals 414 synchron sind. Für jedes dieser Module ist es möglich, wenn
die ansteigenden Flanken ihrer Takte mit der ansteigenden Flanke
des LCM-Signals 414 ausgerichtet sind, Steuersignale und
Daten von einem Modul zu einem anderen und von einer Frequenzdomäne zu einer
anderen zu führen.
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Bei
Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung wird das LCM-Signal 414 auf
einer der lokalen Busleitungen (z.B. PXI_LOCAL0) zu allen Modulen übertragen,
die synchronisiert werden müssen. Nachdem
das LCM-Signal 414 in
einem Modul empfangen ist, wird es mit PXI_CLK10 resynchronisiert, so
dass jede Schaltung in jedem Modul das LCM-Signal 414 zu
etwa derselben Zeit sieht, und jedes Modul kann gleichzeitig starten,
anhalten sowie Daten oder Steuersignale übertragen. Jedes Modul, das eine
hohe Zeitsteuerungsgenauigkeit benötigt, ob es Takte erzeugt oder
nicht, kann aus dem Empfang des LCM-Signals 414 Nutzen
ziehen.
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Starten der Module.
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Wie
vorstehend beschrieben ist, sieht PXI eine feste Anzahl (z.B. 13)
von Punkt-zu-Punkt-PXI_STAR-Leitungen zwischen der Startriggerkarte
und anderen Modulen vor, um die lokalen Prüfprogramme in den anderen Modulen
zu starten. Jedoch kann erforderlich sein, dass einige Prüfsysteme
mehr Module als die feste Anzahl von Punkt-zu-Punkt-PXI_STAR-Leitungen,
die durch das PXI-Chassis und die Rückwandplatine vorgesehen sind,
benötigen.
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung überwinden
diese Beschränkung durch
Anordnen einer bekannten Folge, die eine Startbedingung vorsieht,
auf PXI-LOCAL, die von allen Modulen erfasst werden kann. Wenn eine
DUT zu prüfen
ist, wird jedes Modul zuerst konfiguriert und durch die globale
Prüfsystem-Software
in der Steuervorrichtung ausgestattet, und nachdem es ausgestattet
ist, sieht jedes Modul zu einer vorbestimmten Zeit auf PXI_LOCAL
nach der bekannten Folge, die die Startbedingung darstellt. Wenn
die bekannte Startfolge zu der erwarteten Zeit erfasst wird, startet
das lokale Prüfprogramm
in dem Modul.
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Bei
dem in 4 illustrierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung können
zwei lokale Bussignale (z.B. PXI_LOCAL[1,2]) für diese Startfolge verwendet
werden, die hier als START[1,2] identifiziert ist, und die vorbestimmte
Zeit kann als die erste PXI_CLK-Periode nach der gleichen Flanke (z.B.
ansteigenden Flanke) des LCM-Signals 414 definiert werden.
Die Startriggerkarte 412 kann eine Startfolge (z.B. [0,0])
auf START [1,2] setzen, die mit allen anderen Modulen in dem Chassis
prioritätsverkettet
sind. Die Startfolge wird während
der ersten PXI_CLK10-Periode, nachdem das LCM-Signal 414 nach
oben gegangen ist, für
PXI_LOCAL[1,2] angewendet werden. Hierdurch ist sichergestellt,
dass alle Module diese Startfolge sehen, wenn PXI_CLK10 bei 420 nach
unten geht.
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Anpassung von Bedingungen.
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Wie
vorstehend beschrieben ist, kann bei Ausführungsbeispielen der vorliegenden
Erfindung eine MATCH-Leitung über PXI_LOCAL
vorgesehen sein, um Stiftkartenmodulen zu ermöglichen, erwartete DUT-Ausgangssignale
zu prüfen
und gemäß dem Ergebnis
der Prüfung
der DUT-Ausgangssignale entweder die Ausführung ihrer lokalen Prüfprogramme
fortzusetzen oder zurückzugehen
und einen Abschnitt des lokalen Prüfprogramms zu wiederholen.
Bei einem in 4 illustrierten Ausführungsbeispiel
kann die MATCH-Leitung über
einer derselben PXI_LOCAL-Busleitungen, die zum Tragen bekannter
Folgen für
das Starten von Modulen (z.B. PXI_LOCAL1 in dem Beispiel nach 4)
verwendet werden, vorgesehen sein. Diese doppelte Verwendung ist
möglich,
da, nachdem die bekannte Startfolge zu der vorbestimmten Zeit (z.B.
erste PXI_CLK10-Periode folgend der ansteigenden LCM-Flanke) vorhanden
ist, PXI_LOCAL1 bis zur nächsten
ansteigenden LCM-Flanke nicht länger zum
Starten von Modulen benötigt
wird. In jedem Fall kann jedes der Module die für die MATCH-Leitung verwendete
PXI_LOCAL1-Busleitung treiben, und jedes der Module kann die MATCH-Leitung
von PXI_LOCAL1 lesen.
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Die
Funktion der MATCH-Leitung ist in dem folgenden Beispiel illustriert.
Nachdem PXI_LOCAL[1.2] an der ansteigenden Flanke des LCM-Signals
niedrig [0,0] getrieben werden, um eine Modulstartfolge anzuzeigen,
können PXI_LOCAL[1,2]
zu einem hohen Zustand [1,1] angetrieben werden oder schweben, was
keine Aktivität anzeigt.
Wenn jedoch ein Modul einen Nichtübereinstimmungszustand (ein
unerwartetes DUT-Ausgangssignal) erfasst, kann es die PXI_LOCAL1-Busleitung,
die als eine MATCH-Leitung verwendet wird (z.B. die Leitung niedrig
treibt) freigeben, so dass z.B. [0,1] auf PXI-LOCAL[1,2] als eine
Anzeige für
Nichtübereinstimmungszustände erscheint.
Dieser Nichtübereinstimmungszustand
wird von den anderen Modulen erfasst, die, so wie es zweckmäßig ist,
entweder fortfahren oder einen Teil ihrer lokalen Prüfprogramme
wiederholen.
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Module,
die die MATCH-Leitung verwenden, führen ein lokales Prüfprogramm
aus, von dem ein Beispiel in 5 illustriert
ist. In dem lokalen Prüfprogramm 500 nach 5 stellt
ein erster Abschnitt des Codes 502 Bedingungen ein und
initialisiert die DUT. Nachdem ein zweiter Abschnitt des Codes 504 ausgeführt wird,
prüft das
lokale Prüfprogramm
das DUT-Ausgangssignal bei 506 auf einen erwarteten Zustand.
Abhängig
von dem Ergebnis der Prüfung treibt
das lokale Prüfprogramm
die MATCH-Leitung bei 508 entweder auf hoch oder auf niedrig.
Die MATCH-Leitung kann dann bei 510 gelesen werden, und
wenn eine null auf der MATCH-Leitung
erscheint, zeigt dies an, dass ein Nichtübereinstimmungszustand in einem
oder mehreren der Module existiert, und das lokale Prüfprogramm
geht zurück,
um den ersten und den zweiten Abschnitt des Codes bei 512 zu
wiederholen. Jedoch zeigt, wenn hoch auf der MATCH-Leitung erscheint,
dieses an, dass Übereinstimmungszustände in allen
Modulen existieren, und das lokale Prüfprogramm wird bei 514 fortgeführt, um einen
dritten Abschnitt des Codes 516 auszuführen. Es ist festzustellen,
dass jedes Modul, das einen Nichtübereinstimmungszustand erfährt, die MATCH-Leitung
auf niedrig treiben kann, und dass alle Module nachfolgend die MATCH-Leitung
lesen, um zu bestimmen, ob irgendein Modul einen Nichtübereinstimmungszustand
erfahren hat. Wenn irgendein Modul einen Nichtübereinstimmungszustand erfahren
hat und die MATCH-Leitung niedrig getrieben hat, dann gehen alle
Module in ihren lokalen Prüfprogrammen
zurück
und wiederholen den ersten und den zweiten Abschnitt des Codes.
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Ende der Prüfung.
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Wie
vorstehend erwähnt
ist, ist eine EOT-Leitung in gleicher Weise über PXI_LOCAL vorgesehen, um
zu ermöglichen,
dass irgendein Stiftkartenmodul abrupt die in allen anderen Stiftkartenmodulen
laufenden lokalen Prüfprogramme
beendet, wenn ein Fehler durch das lokale Prüfprogramm in dem Stiftkartenmodul
erfasst wird. Der Zweck der EOT-Leitung dient nicht der Synchronisation,
sondern stattdessen für
die Effizienz des lokalen Prüfprogramms, indem
sie in der Lage ist, jedes Modul und jeden Stift innerhalb einer
vernünftigen
Zeitspanne anzuhalten. Wie vorstehend festgestellt ist, wird ein
lokales Prüfprogramm
für jeden
Stift an jedem Modul ausgeführt. Einige
lokale Prüfprogramme
sind lang, und einige sind kurz. Wenn ein kurzes lokales Prüfprogramm
die DUT prüft
und einen Fehler findet, ist es bevorzugt, alle lokalen Prüfprogramme
in anderen Modulen unverzüglich
anzuhalten, anstatt zu warten, dass alle lokalen Prüfprogramme beendet
werden. Indem Modulen ermöglicht
wird, eine EOT-Leitung zu treiben, die von allen anderen Modulen
gelesen werden kann, können
die lokalen Prüfprogramme
in allen Modulen angehalten werden ohne Intervention durch das globale
Prüfsystemprogramm
in der Steuervorrichtung. Bei einem in 4 illustrierten
Ausführungsbeispiel kann
die EOT-Leitung über
einer derselben PXI_LOCAL-Busleitungen, die zum Tragen bekannter
Folgen zum Starten von Modulen (z.B. PXI_LOCAL2 in dem Beispiel
nach 4) verwendet werden, vorgesehen sein. Jedes der
Module kann die PXI_LOCAL2-Busleitung, die für die EOT-Leitung verwendet
wird, treiben, und jedes der Module kann die EOT-Leitung von PXI-LOCAL2
lesen.
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Die
Funktion der EOT-Leitung ist in dem folgenden Beispiel illustriert.
Nachdem PXI_LOCAL[1,2] an der ansteigenden Flanke des LCM-Signals
niedrig [0,0] getrieben wurden, um eine Modulstartfolge anzuzeigen,
können PXI_LOCAL[1,2]
auf einen hohen Zustand [1,1] getrieben werden oder schweben, was
keine Aktivität anzeigt.
Wenn jedoch ein Modul einen DUT-Fehler erfasst, kann es die PXI_LOCAL2-Busleitung,
die als eine EOT-Leitung verwendet wird, auf niedrig treiben, so
dass beispielsweise [1,0] auf PXI_LOCAL[1,2] als eine Anzeige für einen
Fehlerzustand erscheinen kann. Dieser Fehlerzustand wird durch die
anderen Module erfasst, die dann unmittelbar ihre lokalen Prüfprogramme
anhalten und die Prüfung
beenden. Es ist festzustellen, dass jedes Modul, das einen Fehlerzustand
erfährt,
die EOT-Leitung auf niedrig treiben kann, und dass alle Module nachfolgend
die EOT-Leitung lesen, um zu bestimmen, ob irgendein Modul einen
Fehlerzustand erfahren hat. Wenn irgendein Modul einen Fehlerzustand
erfahren und die EOT-Leitung auf niedrig getrieben hat, dann beenden alle
Module unverzüg lich
ihre lokalen Prüfprogramme.
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Verwendung von PXI_LOCAL.
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Die
MATCH- und EOT-Linien wurden vorstehend beschrieben und in 4 illustriert
als jeweils eine PXI_LOCAL-Busleitung verbrauchend. Jedoch können bei
alternativen Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung zwei PXI_LOCAL-Busleitungen für MATCH-Leitung verwendet
werden, und zwei PXI_LOCAL-Busleitungen können für die EOT-Leitung verwendet
werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel,
das in 6 illustriert ist, ist jedes der Module 602 in
dem Prüfsystem 600 in
der Lage, eine MATCH_OUT-Leitung in einen niedrigen Zustand zu treiben,
wenn ein Nichtübereinstimmungszustand
erfasst wird. Die MATCH_OUT-Leitung
wird durch die Startriggerkarte 612 empfangen und über eine
andere PXI_LOCAL-Busleitung als MATCH_IN zurückgesandt. Jedes der Module 602 ist
in der Lage, MATCH_IN zu lesen, um zu bestimmen, ob die Prüfprogramme
fortgesetzt oder zurückgeführt werden sollen.
In gleicher Weise ist jedes der Module 602 in der Lage,
eine EOT_OUT-Leitung in einen niedrigen Zustand zu treiben, wenn
ein Fehlerzustand erfasst wird. Die EOT_OUT-Leitung wird durch die
Startriggerkarte 612 empfangen und über eine andere PXI_LOCAL-Busleitung als EOT_IN
zurückgesandt. Jedes
der Module 602 ist in der Lage, EOT_IN zu lesen, um zu
bestimmen, ob ihre Prüfprogramme
beendet werden sollten. Es ist festzustellen, dass bei dem Ausführungsbeispiel
nach 6 nur fünf PXI_LOCAL-Busleitungen
verbraucht werden, da zwei von PXI_LOCAL-Busleitungen (genauer gesagt,
PXI_LOCAL[1,2]) eine doppelte Verwendung haben, zuerst als START-Leitungen
und dann als MATCH_IN- und EOT_IN-Leitungen.
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Mehrere Chassis.
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Wie
in 7 illustriert ist, kann die vorbeschriebene genaue
Zeitsteuerung und Synchronisation auf Mehrchassis-Prüfsysteme 700 gemäß Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung erweitert werden. Bei Mehrchassis-Ausführungsbeispielen
können
PXI_CLK10, LCM und START von einer PXI-gemäßen Masterstartriggerkarte 712 in
dem Masterchassis 702 zu einer PXI-gemäßen Slavestartriggerkarte 706 in
einem oder mehreren anderen PXI-gemäßen Slavechassis 704 über Differenzkabel angepasster
Länge und
getrennte Verbinder auf der Masterstartriggerkarte 712 gesandt
werden. Ein jeweils bestimmter Verbinder kann auf der Masterstartriggerkarte 712 für jedes
Slavechassis 704 und das Masterchassis 702 verwendet
werden, um sicherzustellen, dass die Verzögerung zu jedem Chassis dieselbe
ist. Beispielsweise wird in 7 ein 10 MHz-Takt in der Masterstartriggerkarte 712 bei 708 empfangen.
Dieser 10 MHz-Takt wird gepuffert und als PCI_CLK10 über den
Verbinder 710 zu einem anderen Slavechassis 704 übertragen.
PXI_CLK10 wird auch über
den Verbinder 714 zu der Masterstartriggerkarte 712 verteilt,
wo er über
den Verbinder 716 zu der Masterstartriggerkarte 712 zurückgeführt wird. Es
ist zu beachten, dass die Verkabelung 718 und 720 jeweils
angenähert
dieselbe Länge
haben, so dass alle Chassis PXI_CLK10 etwa gleichzeitig empfangen
(unter der Annahme, dass dieselbe PXI-Rückwandplatinenversion in allen
Chassis verwendet wird). Nachdem PXI_CLK10 über den Verbinder 716 in
der Masterstartriggerkarte 712 empfangen ist, wird er in
ein Eintaktsignal umgewandelt, gepuffert und zu Modulen innerhalb
des Masterchassis 702 über
die Rückwandplatine
bei 736 verteilt.
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8 ist
eine Illustration des vorbeschriebenen beispielhaften PXI_CLK10-Verteilungsschemas, die
einen Schalter 800 zum Umschalten zwischen einem externen
10 MHz-Eingangssignal, das von einem Frontplattenverbinder empfangen
wird, und einem 10 MHz-Signal, das von einem temperaturkompensierten
Quarzoszillator (TCXO) 802 erzeugt wird, zeigt. In dem
Beispiel nach 8 befinden sich alle Komponenten
mit Ausnahme eines PXI-Rückwandplatinenpuffers 804 in
einer Masterstartriggerkarte. Es ist zu beachten, dass, nachdem
der PXI_CLK10 durch den PXI-Rückwandplatinenpuffer 804 gepuffert ist,
er zu allen anderen Schlitzen über PXI_CLK10-Spuren 806 mit
etwa derselben Länge gesandt
wird, enthaltend eine spezifikationsgemäße Spur 808 angepasster
Länge,
die zu der Masterstartriggerkarte zurückkehrt und durch einen Empfangspuffer 810 empfangen
wird. Diese Spuren sind Teil der standardisierten PXI-Rückwandplatine.
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Ein ähnliches
Schema kann für
LCM verwendet werden. 9 ist eine Illustration eines
beispielhaften LCM-Verteilungsschemas, die zeigt, wie das LCM von
dem 10 MHz-Takt unter Verwendung einer durch 12 teilenden Schaltung 900 erzeugt
wird, und die zeigt, wie das LCM-Signal 902 innerhalb der Startriggerkarte
unter Verwendung von Flipflops 904 und 906 resynchronisiert
wird, zuerst mit der negativen Flanke des empfangenen 10 MHz-Takts 908 und dann
mit der positiven Flanke des empfangenen 10 MHz-PXI-Rückwandplatinentakts 910 wieder
in Takt gebracht wird.
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Obgleich
die vorliegende Erfindung in Verbindung mit ihren Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen vollständig wurde,
ist darauf hinzuweisen, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen
für den Fachmann
augenscheinlich sind.
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Derartige Änderungen
und Modifikationen sind als innerhalb des Bereichs der durch die
angefügten
Ansprüche
definierten vorliegenden Erfindung enthalten zu verstehen.
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Zusammenfassung:
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Eine
genaue Zeitsteuerung innerhalb eines standardisierten Chassis wie
eines PXI wird erhalten durch Liefern mehrerer Steuersignale über PXI_LOCAL.
Ein Signal für
ein geringstes gemeinsames Vielfach (LCM) ermöglicht, dass alle Takte über einstimmende
Taktflanken haben, die bei jeder LCM-Flanke auftreten. Eine Startfolge
ermöglicht, dass
alle PXI-Erweiterungskarten in dem Prüfsystem gleichzeitig starten.
Eine MATCH-Leitung ermöglicht Stiftkartenmodulen,
erwartete DUT-Ausgangssignale zu prüfen und gemäß dem Ergebnis der DUT-Ausgangssignalprüfung entweder
die Ausführung
ihrer lokalen Prüfprogramme
fortzusetzen oder zurückzugehen
und einen Abschnitt des lokalen Prüfprogramms zu wiederholen.
Eine Ende-der-Prüfung(EOT)-Leitung
ermöglicht
jedem Stiftkartenmodul, die in allen anderen Stiftkartenmodulen
laufenden lokalen Prüfprogramme
abrupt zu beenden, wenn ein Fehler durch das lokale Prüfprogramm
in dem Stiftkartenmodul erfasst wird.