PXIe集成電路測試系統(tǒng)多通道同步技術(shù)研究與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2020-12-19 13:09
集成電路產(chǎn)業(yè)是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心。隨著集成電路的工作頻率、集成規(guī)模不斷提高,集成電路測試也變得愈發(fā)困難;谧詣訙y試技術(shù)的集成電路自動測試設(shè)備(Automatic Test Equipment,ATE),以其測試速度快、測試方式靈活、經(jīng)濟效益顯著等諸多優(yōu)勢,已成為集成電路測試的主要手段。同步精度作為ATE的關(guān)鍵指標之一,隨著ATE測試速率的不斷提高而顯得尤為重要。本課題所研制的PXIe集成電路測試系統(tǒng)數(shù)字測試模塊最大測試速率高于200MHz、通道數(shù)64個、單機箱同步精度小于1ns,同時具有多機箱級聯(lián)、小型輕便、成本低廉等優(yōu)勢。本文結(jié)合攻讀碩士學位期間承擔的多項相關(guān)研究任務,在研制PXIe集成電路測試系統(tǒng)數(shù)字測試模塊的過程中,針對高速測試向量同步輸出技術(shù)、單機箱模塊同步技術(shù)以及多機箱級聯(lián)同步技術(shù)展開了深入的研究:1、高速測試碼型同步輸出技術(shù)。測試碼型輸出時需要根據(jù)六個邊沿時序信息確定該向量的生效時間區(qū)間和返回測試結(jié)果采集區(qū)間,因此高速測試碼型同步輸出一方面受到大容量時序信息的存取速度影響,另一方面受到測試向量波形合成的處理速度影響。本文分析了這兩個方面不同的實現(xiàn)方案及原理,在此基礎(chǔ)上對不...
【文章來源】:電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
集成電路測試原理模型
不同的芯片對輸入信號的要求不盡相同,輸入信號脈寬的大小影響芯片對輸入信號的正確識別和響應。同時,由于被測芯片內(nèi)部和測試通路均存在不定延時,檢測部分等待時間的精度也至關(guān)重要,等待時間過短或過長均會造成被測芯片的誤判,且隨著測試速率的不斷加快,等待時間的設(shè)置裕量也不斷減少。所以一條完整的測試向量一般包含兩大信息:碼型信息和時序邊沿信息。碼型信息確定當前測試向量是高電平還是低電平,時序邊沿信息確定當前測試向量激勵信號的有效時間和無效時間以及檢測信號的比較時間。如圖2.2所示,一條完整的測試向量包含六個時序邊沿信息,分別為驅(qū)動部分的四個時序邊沿信息(由圖中的D0、D1、D2和D3表示)和檢測部分的兩個時序邊沿信息(由圖中的R0和R1表示)[24]。其中,就驅(qū)動部分而言,時序邊沿信息D0表示在當前時間點使能驅(qū)動模塊,時序邊沿信息D1表示在當前時間點開始輸出碼型數(shù)據(jù),時序邊沿信息D2表示在當前時間點結(jié)束輸出碼型數(shù)據(jù),時序邊沿信息D3表示在當前時間點失能驅(qū)動模塊。由此可見,在D0時間點以前和D3時間點以后,驅(qū)動模塊處于關(guān)閉狀態(tài),輸出的激勵信號處于高阻或特定的電平信號,在D1和D2時間點之間,驅(qū)動模塊輸出的激勵信號才真正有效。就檢測部分而言,時序邊沿信息R0和R1分別表示兩個不同的檢測比較時間點,R0和R1設(shè)置時間的大小由芯片自身延時和測試通路延時大小所決定,R0和R1設(shè)置時間之間的差異決定了檢測比較窗口的大小。
PXIe集成電路測試系統(tǒng)基于PXIe總線搭載多塊數(shù)字測試模塊實現(xiàn),由于單機箱卡槽有限,所以系統(tǒng)包含多個PXI機箱,可實現(xiàn)多通道擴展。每個PXI機箱包含一個主控模塊、一個同步觸發(fā)模塊和多個數(shù)字測試模塊。主控模塊作為與用戶交互的上位機,是整個測試系統(tǒng)的大腦,用戶通過主控模塊編輯向量指令下發(fā)給數(shù)字測試模塊來控制所有數(shù)字測試模塊正常工作。同步觸發(fā)模塊用于實現(xiàn)機箱與機箱之間的通道同步,包含精密時鐘發(fā)生器、觸發(fā)信號發(fā)生器和校準信號發(fā)生器,當進行多機箱模塊測試時,主機箱同步觸發(fā)模塊同時為主機箱所有數(shù)字測試模塊和從機箱所有數(shù)字測試模塊提供時鐘信號和開始觸發(fā)信號,此時從機箱的同步觸發(fā)模塊用于接收來自主機箱的時鐘信號和觸發(fā)信號,并送往機箱背板供多塊數(shù)字測試模塊使用。數(shù)字測試模塊是整個測試系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu),用于執(zhí)行測試過程中的一切測試任務,包括測試向量存儲、時序邊沿信息存儲、測試碼型擴展輸出和電壓電流控制等一系列工作。PXIe集成電路測試系統(tǒng)整體框架圖如圖2.3所示。按照PXIe集成電路測試系統(tǒng)整體設(shè)計要求,數(shù)字測試模塊完成64通道碼型數(shù)據(jù)的存儲、擴展和輸出等功能。單機箱系統(tǒng)主要包含三大模塊:主控模塊、同步觸發(fā)模塊和數(shù)字測試模塊,通過PXIe背板實現(xiàn)通信和相關(guān)信號傳輸,同步觸發(fā)模塊和數(shù)字測試模塊均由作為上位機的主控模塊通過PXIe背板通信總線控制。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]衛(wèi)星導航信號跟蹤、同步算法的FPGA實現(xiàn)研究[J]. 王曉晨,劉歡. 現(xiàn)代導航. 2018(05)
[2]一種大型分布式陣列雷達頻率與相位同步[J]. 方立軍,馬駿,柳勇,吉宗海,張焱,郭雪鋒. 雷達科學與技術(shù). 2017(01)
[3]一種新型基于高速串行通信的多通道同步采樣技術(shù)[J]. 姜雷,周華良,鄭玉平,夏雨,姚吉文,吳通華. 電力系統(tǒng)自動化. 2012(09)
[4]一種雙波束同步掃描相控陣天線的設(shè)計[J]. 蔣凡杰,倪文俊. 中國電子科學研究院學報. 2012(02)
[5]時域反射電纜測長測量精度影響因素分析[J]. 宋建輝,于洋,陳亮. 沈陽理工大學學報. 2012(01)
[6]通道間幅度相位不一致對干涉儀測向的影響和解決方法[J]. 張偉華,鄒芳,張文明,肖順平. 電子與信息學報. 2007(05)
碩士論文
[1]IC測試儀數(shù)字通道板設(shè)計及同步技術(shù)研究[D]. 李飛.電子科技大學 2018
[2]GNSS自適應陣列通道不一致性校正技術(shù)研究[D]. 蔣捷.電子科技大學 2014
本文編號:2925958
【文章來源】:電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
集成電路測試原理模型
不同的芯片對輸入信號的要求不盡相同,輸入信號脈寬的大小影響芯片對輸入信號的正確識別和響應。同時,由于被測芯片內(nèi)部和測試通路均存在不定延時,檢測部分等待時間的精度也至關(guān)重要,等待時間過短或過長均會造成被測芯片的誤判,且隨著測試速率的不斷加快,等待時間的設(shè)置裕量也不斷減少。所以一條完整的測試向量一般包含兩大信息:碼型信息和時序邊沿信息。碼型信息確定當前測試向量是高電平還是低電平,時序邊沿信息確定當前測試向量激勵信號的有效時間和無效時間以及檢測信號的比較時間。如圖2.2所示,一條完整的測試向量包含六個時序邊沿信息,分別為驅(qū)動部分的四個時序邊沿信息(由圖中的D0、D1、D2和D3表示)和檢測部分的兩個時序邊沿信息(由圖中的R0和R1表示)[24]。其中,就驅(qū)動部分而言,時序邊沿信息D0表示在當前時間點使能驅(qū)動模塊,時序邊沿信息D1表示在當前時間點開始輸出碼型數(shù)據(jù),時序邊沿信息D2表示在當前時間點結(jié)束輸出碼型數(shù)據(jù),時序邊沿信息D3表示在當前時間點失能驅(qū)動模塊。由此可見,在D0時間點以前和D3時間點以后,驅(qū)動模塊處于關(guān)閉狀態(tài),輸出的激勵信號處于高阻或特定的電平信號,在D1和D2時間點之間,驅(qū)動模塊輸出的激勵信號才真正有效。就檢測部分而言,時序邊沿信息R0和R1分別表示兩個不同的檢測比較時間點,R0和R1設(shè)置時間的大小由芯片自身延時和測試通路延時大小所決定,R0和R1設(shè)置時間之間的差異決定了檢測比較窗口的大小。
PXIe集成電路測試系統(tǒng)基于PXIe總線搭載多塊數(shù)字測試模塊實現(xiàn),由于單機箱卡槽有限,所以系統(tǒng)包含多個PXI機箱,可實現(xiàn)多通道擴展。每個PXI機箱包含一個主控模塊、一個同步觸發(fā)模塊和多個數(shù)字測試模塊。主控模塊作為與用戶交互的上位機,是整個測試系統(tǒng)的大腦,用戶通過主控模塊編輯向量指令下發(fā)給數(shù)字測試模塊來控制所有數(shù)字測試模塊正常工作。同步觸發(fā)模塊用于實現(xiàn)機箱與機箱之間的通道同步,包含精密時鐘發(fā)生器、觸發(fā)信號發(fā)生器和校準信號發(fā)生器,當進行多機箱模塊測試時,主機箱同步觸發(fā)模塊同時為主機箱所有數(shù)字測試模塊和從機箱所有數(shù)字測試模塊提供時鐘信號和開始觸發(fā)信號,此時從機箱的同步觸發(fā)模塊用于接收來自主機箱的時鐘信號和觸發(fā)信號,并送往機箱背板供多塊數(shù)字測試模塊使用。數(shù)字測試模塊是整個測試系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu),用于執(zhí)行測試過程中的一切測試任務,包括測試向量存儲、時序邊沿信息存儲、測試碼型擴展輸出和電壓電流控制等一系列工作。PXIe集成電路測試系統(tǒng)整體框架圖如圖2.3所示。按照PXIe集成電路測試系統(tǒng)整體設(shè)計要求,數(shù)字測試模塊完成64通道碼型數(shù)據(jù)的存儲、擴展和輸出等功能。單機箱系統(tǒng)主要包含三大模塊:主控模塊、同步觸發(fā)模塊和數(shù)字測試模塊,通過PXIe背板實現(xiàn)通信和相關(guān)信號傳輸,同步觸發(fā)模塊和數(shù)字測試模塊均由作為上位機的主控模塊通過PXIe背板通信總線控制。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]衛(wèi)星導航信號跟蹤、同步算法的FPGA實現(xiàn)研究[J]. 王曉晨,劉歡. 現(xiàn)代導航. 2018(05)
[2]一種大型分布式陣列雷達頻率與相位同步[J]. 方立軍,馬駿,柳勇,吉宗海,張焱,郭雪鋒. 雷達科學與技術(shù). 2017(01)
[3]一種新型基于高速串行通信的多通道同步采樣技術(shù)[J]. 姜雷,周華良,鄭玉平,夏雨,姚吉文,吳通華. 電力系統(tǒng)自動化. 2012(09)
[4]一種雙波束同步掃描相控陣天線的設(shè)計[J]. 蔣凡杰,倪文俊. 中國電子科學研究院學報. 2012(02)
[5]時域反射電纜測長測量精度影響因素分析[J]. 宋建輝,于洋,陳亮. 沈陽理工大學學報. 2012(01)
[6]通道間幅度相位不一致對干涉儀測向的影響和解決方法[J]. 張偉華,鄒芳,張文明,肖順平. 電子與信息學報. 2007(05)
碩士論文
[1]IC測試儀數(shù)字通道板設(shè)計及同步技術(shù)研究[D]. 李飛.電子科技大學 2018
[2]GNSS自適應陣列通道不一致性校正技術(shù)研究[D]. 蔣捷.電子科技大學 2014
本文編號:2925958
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