PXIe集成电路测试系统多通道同步技术研究与实现
发布时间：2020-12-19 13:09
集成电路产业是信息技术产业的核心。随着集成电路的工作频率、集成规模不断提高,集成电路测试也变得愈发困难。基于自动测试技术的集成电路自动测试设备(Automatic Test Equipment,ATE),以其测试速度快、测试方式灵活、经济效益显著等诸多优势,已成为集成电路测试的主要手段。同步精度作为ATE的关键指标之一,随着ATE测试速率的不断提高而显得尤为重要。本课题所研制的PXIe集成电路测试系统数字测试模块最大测试速率高于200MHz、通道数64个、单机箱同步精度小于1ns,同时具有多机箱级联、小型轻便、成本低廉等优势。本文结合攻读硕士学位期间承担的多项相关研究任务,在研制PXIe集成电路测试系统数字测试模块的过程中,针对高速测试向量同步输出技术、单机箱模块同步技术以及多机箱级联同步技术展开了深入的研究:1、高速测试码型同步输出技术。测试码型输出时需要根据六个边沿时序信息确定该向量的生效时间区间和返回测试结果采集区间,因此高速测试码型同步输出一方面受到大容量时序信息的存取速度影响,另一方面受到测试向量波形合成的处理速度影响。本文分析了这两个方面不同的实现方案及原理,在此基础上对不...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
集成电路测试原理模型
不同的芯片对输入信号的要求不尽相同,输入信号脉宽的大小影响芯片对输入信号的正确识别和响应。同时,由于被测芯片内部和测试通路均存在不定延时,检测部分等待时间的精度也至关重要,等待时间过短或过长均会造成被测芯片的误判,且随着测试速率的不断加快,等待时间的设置裕量也不断减少。所以一条完整的测试向量一般包含两大信息:码型信息和时序边沿信息。码型信息确定当前测试向量是高电平还是低电平,时序边沿信息确定当前测试向量激励信号的有效时间和无效时间以及检测信号的比较时间。如图2.2所示,一条完整的测试向量包含六个时序边沿信息,分别为驱动部分的四个时序边沿信息(由图中的D0、D1、D2和D3表示)和检测部分的两个时序边沿信息(由图中的R0和R1表示)[24]。其中,就驱动部分而言,时序边沿信息D0表示在当前时间点使能驱动模块,时序边沿信息D1表示在当前时间点开始输出码型数据,时序边沿信息D2表示在当前时间点结束输出码型数据,时序边沿信息D3表示在当前时间点失能驱动模块。由此可见,在D0时间点以前和D3时间点以后,驱动模块处于关闭状态,输出的激励信号处于高阻或特定的电平信号,在D1和D2时间点之间,驱动模块输出的激励信号才真正有效。就检测部分而言,时序边沿信息R0和R1分别表示两个不同的检测比较时间点,R0和R1设置时间的大小由芯片自身延时和测试通路延时大小所决定,R0和R1设置时间之间的差异决定了检测比较窗口的大小。
PXIe集成电路测试系统基于PXIe总线搭载多块数字测试模块实现,由于单机箱卡槽有限,所以系统包含多个PXI机箱,可实现多通道扩展。每个PXI机箱包含一个主控模块、一个同步触发模块和多个数字测试模块。主控模块作为与用户交互的上位机,是整个测试系统的大脑,用户通过主控模块编辑向量指令下发给数字测试模块来控制所有数字测试模块正常工作。同步触发模块用于实现机箱与机箱之间的通道同步,包含精密时钟发生器、触发信号发生器和校准信号发生器,当进行多机箱模块测试时,主机箱同步触发模块同时为主机箱所有数字测试模块和从机箱所有数字测试模块提供时钟信号和开始触发信号,此时从机箱的同步触发模块用于接收来自主机箱的时钟信号和触发信号,并送往机箱背板供多块数字测试模块使用。数字测试模块是整个测试系统的执行机构,用于执行测试过程中的一切测试任务,包括测试向量存储、时序边沿信息存储、测试码型扩展输出和电压电流控制等一系列工作。PXIe集成电路测试系统整体框架图如图2.3所示。按照PXIe集成电路测试系统整体设计要求,数字测试模块完成64通道码型数据的存储、扩展和输出等功能。单机箱系统主要包含三大模块:主控模块、同步触发模块和数字测试模块,通过PXIe背板实现通信和相关信号传输,同步触发模块和数字测试模块均由作为上位机的主控模块通过PXIe背板通信总线控制。
【参考文献】：
期刊论文
[1]卫星导航信号跟踪、同步算法的FPGA实现研究[J]. 王晓晨,刘欢. 现代导航. 2018(05)
[2]一种大型分布式阵列雷达频率与相位同步[J]. 方立军,马骏,柳勇,吉宗海,张焱,郭雪锋. 雷达科学与技术. 2017(01)
[3]一种新型基于高速串行通信的多通道同步采样技术[J]. 姜雷,周华良,郑玉平,夏雨,姚吉文,吴通华. 电力系统自动化. 2012(09)
[4]一种双波束同步扫描相控阵天线的设计[J]. 蒋凡杰,倪文俊. 中国电子科学研究院学报. 2012(02)
[5]时域反射电缆测长测量精度影响因素分析[J]. 宋建辉,于洋,陈亮. 沈阳理工大学学报. 2012(01)
[6]通道间幅度相位不一致对干涉仪测向的影响和解决方法[J]. 张伟华,邹芳,张文明,肖顺平. 电子与信息学报. 2007(05)
硕士论文
[1]IC测试仪数字通道板设计及同步技术研究[D]. 李飞.电子科技大学 2018
[2]GNSS自适应阵列通道不一致性校正技术研究[D]. 蒋捷.电子科技大学 2014
本文编号：2925958
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
集成电路测试原理模型
不同的芯片对输入信号的要求不尽相同,输入信号脉宽的大小影响芯片对输入信号的正确识别和响应。同时,由于被测芯片内部和测试通路均存在不定延时,检测部分等待时间的精度也至关重要,等待时间过短或过长均会造成被测芯片的误判,且随着测试速率的不断加快,等待时间的设置裕量也不断减少。所以一条完整的测试向量一般包含两大信息:码型信息和时序边沿信息。码型信息确定当前测试向量是高电平还是低电平,时序边沿信息确定当前测试向量激励信号的有效时间和无效时间以及检测信号的比较时间。如图2.2所示,一条完整的测试向量包含六个时序边沿信息,分别为驱动部分的四个时序边沿信息(由图中的D0、D1、D2和D3表示)和检测部分的两个时序边沿信息(由图中的R0和R1表示)[24]。其中,就驱动部分而言,时序边沿信息D0表示在当前时间点使能驱动模块,时序边沿信息D1表示在当前时间点开始输出码型数据,时序边沿信息D2表示在当前时间点结束输出码型数据,时序边沿信息D3表示在当前时间点失能驱动模块。由此可见,在D0时间点以前和D3时间点以后,驱动模块处于关闭状态,输出的激励信号处于高阻或特定的电平信号,在D1和D2时间点之间,驱动模块输出的激励信号才真正有效。就检测部分而言,时序边沿信息R0和R1分别表示两个不同的检测比较时间点,R0和R1设置时间的大小由芯片自身延时和测试通路延时大小所决定,R0和R1设置时间之间的差异决定了检测比较窗口的大小。
PXIe集成电路测试系统基于PXIe总线搭载多块数字测试模块实现,由于单机箱卡槽有限,所以系统包含多个PXI机箱,可实现多通道扩展。每个PXI机箱包含一个主控模块、一个同步触发模块和多个数字测试模块。主控模块作为与用户交互的上位机,是整个测试系统的大脑,用户通过主控模块编辑向量指令下发给数字测试模块来控制所有数字测试模块正常工作。同步触发模块用于实现机箱与机箱之间的通道同步,包含精密时钟发生器、触发信号发生器和校准信号发生器,当进行多机箱模块测试时,主机箱同步触发模块同时为主机箱所有数字测试模块和从机箱所有数字测试模块提供时钟信号和开始触发信号,此时从机箱的同步触发模块用于接收来自主机箱的时钟信号和触发信号,并送往机箱背板供多块数字测试模块使用。数字测试模块是整个测试系统的执行机构,用于执行测试过程中的一切测试任务,包括测试向量存储、时序边沿信息存储、测试码型扩展输出和电压电流控制等一系列工作。PXIe集成电路测试系统整体框架图如图2.3所示。按照PXIe集成电路测试系统整体设计要求,数字测试模块完成64通道码型数据的存储、扩展和输出等功能。单机箱系统主要包含三大模块:主控模块、同步触发模块和数字测试模块,通过PXIe背板实现通信和相关信号传输,同步触发模块和数字测试模块均由作为上位机的主控模块通过PXIe背板通信总线控制。
【参考文献】：
期刊论文
[1]卫星导航信号跟踪、同步算法的FPGA实现研究[J]. 王晓晨,刘欢. 现代导航. 2018(05)
[2]一种大型分布式阵列雷达频率与相位同步[J]. 方立军,马骏,柳勇,吉宗海,张焱,郭雪锋. 雷达科学与技术. 2017(01)
[3]一种新型基于高速串行通信的多通道同步采样技术[J]. 姜雷,周华良,郑玉平,夏雨,姚吉文,吴通华. 电力系统自动化. 2012(09)
[4]一种双波束同步扫描相控阵天线的设计[J]. 蒋凡杰,倪文俊. 中国电子科学研究院学报. 2012(02)
[5]时域反射电缆测长测量精度影响因素分析[J]. 宋建辉,于洋,陈亮. 沈阳理工大学学报. 2012(01)
[6]通道间幅度相位不一致对干涉仪测向的影响和解决方法[J]. 张伟华,邹芳,张文明,肖顺平. 电子与信息学报. 2007(05)
硕士论文
[1]IC测试仪数字通道板设计及同步技术研究[D]. 李飞.电子科技大学 2018
[2]GNSS自适应阵列通道不一致性校正技术研究[D]. 蒋捷.电子科技大学 2014
本文编号：2925958
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