基于自動測試系統(tǒng)實現(xiàn)系統(tǒng)級芯片異步信號測試研究

申雅玲

摘要：目前大部分的系統(tǒng)級芯片都配置了異步信號，以自動測試系統(tǒng)為基礎(chǔ)無法進行穩(wěn)定的測試工作。利用外掛Flash芯片的優(yōu)勢對被測試的系統(tǒng)級芯片進行功能配置操作，自動測試系統(tǒng)就能自動地檢索和相關(guān)的功能，并且能在自動檢測系統(tǒng)中對系統(tǒng)級芯片的信號進行穩(wěn)定的測試。值得注意的是，系統(tǒng)級芯片中匯集多個集成電路，其中主要包括嵌入式軟件和硬件系統(tǒng)。它的兩個較為顯著的特點為：軟件化的比重較大，硬件的規(guī)模較大。在單一的芯片上就具有較多的集成電路，能提升面積的利用率，減少不必要的成本。系統(tǒng)級芯片在可靠性、使用性能以及成本方面具有明顯的優(yōu)勢，所以要對集成電路的設(shè)計工作進行重點把控，為IC產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供助力。

關(guān)鍵詞：自動測試系統(tǒng);異步信號;系統(tǒng)級芯片

引言：現(xiàn)階段，系統(tǒng)級芯片的體積越來越小，應(yīng)用功能越來越豐富。因為其中匯集多種集成電路，增加功能測試的難度。技術(shù)人員要對測試的成本和穩(wěn)定性進行重點把控，明確它的參數(shù)和功能性，制定切實可行的測試方案，有效地解決現(xiàn)在的困境。此外，要對系統(tǒng)級芯片的異步信號問題進行控制，保證測試穩(wěn)定性。

一、運行原理

第一，系統(tǒng)級芯片的基礎(chǔ)信息。圖一中就是被測器件的主要功能。其中PPC460的作用為對數(shù)據(jù)進行處理、解析相關(guān)的協(xié)議、變換原有的坐標，能在專屬的IP范圍內(nèi)對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一的處理和控制。

第二，系統(tǒng)級芯片的傳輸特征。被測器件要想實現(xiàn)自身的功能就需要把EMI控制指令寫入到EMI地址信號中，這就要保證信號和地址的匹配度，確保輸入的數(shù)據(jù)要與輸出的地址能有效地對應(yīng)。比如，數(shù)據(jù)D2要與地址A2相互對應(yīng)、數(shù)據(jù)D100要與地址A100相互對應(yīng)。但是因為輸出的時間存在不確定性的特點，而數(shù)據(jù)的輸入時間卻是準確的，所以在測試的過程中經(jīng)常出現(xiàn)EMI控制指令和EMI地址信號時序不匹配的情況，導(dǎo)致被測器件不能進行正常的工作。

二、提升測試穩(wěn)定和可靠性的方針

為了確保EMI控制指令和EMI地址信號的時序能進行有效地匹配，可以先把EMI控制指令預(yù)存在具體充足容積的Flash芯片中。這樣就能對信號進行有效地控制、讀取，選擇適宜的模式對信號進行控制，當明確EMI地址信號后再把Flash芯片中EMI控制指令輸送出去，使被測器件處于正常的工作狀態(tài)[1]。

（一）選取Flash芯片

系統(tǒng)級芯片室具有24位地址線，實際投入使用的是19條，實時訪問的模塊為7個。因此可以借助高3位的地址線來達到對8個模塊訪問的目的，符合被測器件的基本要求。把系統(tǒng)級芯片和Flash芯片進行整合，這樣地址線就高于21位。此外，系統(tǒng)級芯片的EMI控制指令為16位，正好符合Flash芯片的位數(shù)，這樣就可以使用Flash芯片進行預(yù)存工作，為系統(tǒng)級芯片的工作特性需求提供助力。

（二）運行原理

把Flash芯片的18位地址線與被測系統(tǒng)級芯片的18位地址線按照一一對應(yīng)的模式構(gòu)建聯(lián)系，這樣就能有效地接收被測系統(tǒng)級芯片的控制指令信號。把被測系統(tǒng)級芯片的讀和輸出使能、EMI控制指令和復(fù)位信號等控制信號與Flash芯片的相應(yīng)控制信號構(gòu)建聯(lián)系。Flash芯片的高3位的地址線與數(shù)字通道構(gòu)建聯(lián)系，這樣就可以對不同的功能模塊實施選擇工作。具體的連接模式為：A0與DQ0構(gòu)建聯(lián)系、A1與DQ1構(gòu)建聯(lián)系、A15與DQ15構(gòu)建聯(lián)系、A17與VDD構(gòu)建聯(lián)系、A18與RST#構(gòu)建聯(lián)系等。高3位的地址線的模塊選擇模式如表一所述：

（三）測試Dut板設(shè)計

因為在實施調(diào)試工作的時候需要對Flash芯片的情況進行多次驗證，此外還能提高Flash芯片在后期更換時的便捷性，或者對測試的功能進行進一步的優(yōu)化。此外，在設(shè)計Flash芯片時應(yīng)可以采用插座安裝的模式，這樣能為之后的安裝和更換工作提供便利。同時這樣也不會對后期Flash芯片與被測系統(tǒng)級芯片之間的傳輸工作造成影響，提升信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性和精準性。

（四）實現(xiàn)檢索和匹配的方法

利用Flash芯片來優(yōu)化被測系統(tǒng)級芯片的內(nèi)部配置情況，保障被測系統(tǒng)級芯片處于正常穩(wěn)定的工作狀態(tài)，保障信號的穩(wěn)定性和正確性，保障輸出信號測試的精準和穩(wěn)定性。而這一系列的操作都需要應(yīng)用ATE來實現(xiàn)。即使是不同模塊輸出的信號也都屬于是異步信號的范疇，讓同一個芯片進行反復(fù)的運行工作，輸出時間存在較大波動，即使是同一個芯片也存在一定的差異。利用ATE就能達到異步信號穩(wěn)定測試的目的[2]。在開展測試工作時應(yīng)該構(gòu)建對應(yīng)的檢索子程進行匹配工作。當完成匹配工作后，要在發(fā)現(xiàn)檢測信號前對子程進行調(diào)用，這樣就能對輸出情況進行檢測。因為每個模塊都會輸出多個異步信號，要想對每個信號進行精準測試，就需要進行多次的匹配檢索并實施調(diào)試，每次操作前都要編輯子程，然后在對應(yīng)位置進行調(diào)用。值得注意的是，被測系統(tǒng)級芯片的其他部分也可以應(yīng)用這個方法來達到測試的目的。

結(jié)論：綜上所述，本文在保證系統(tǒng)級芯片功能測試穩(wěn)定的前提下，對系統(tǒng)級芯片的交流和直流參數(shù)進行測試，明確它的穩(wěn)定性和可靠性。這樣就能在批量生產(chǎn)活動中得到有效地應(yīng)用。并且這項技術(shù)還能被運用到其他器件的異步信號傳輸工作中，提升測試的精準性。

參考文獻：

[1]簡淦楊，蔡田田，習(xí)偉，等.基于異步傳輸?shù)腎PSEC安全加密芯片應(yīng)用[J].電子器件，2020，43（02）：239-244.

[2]何安平，郭慧波，馮志華，等.基于異步電路設(shè)計的RSA算法加密芯片[J].計算機工程與設(shè)計，2019，40（04）：906-913.

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