新型存储器老化测试系统的实现

发布时间：2017-10-04 21:34

  本文关键词：新型存储器老化测试系统的实现

  更多相关文章： 动态老化 存储器 ARM FPGA 信号完整性

【摘要】：近年来，电子技术的飞速发展使得集成电路的应用领域越来越广，一些重要领域如军工、航空航天等都大量采用集成电路相关技术。同时，集成电路的工作频率不断提高，复杂度不断增加，其可靠性也越来越受到人们的关注。在集成电路的可靠性测试中，高温动态老化测试是重中之重。国产的第三代/第四代集成电路老化设备均已采用在集成电路老化的同时进行功能测试的技术。 本文结合软硬件设计新技术，，设计并实现了一种基于存储器的集成电路老化测试系统，可用于高速存储器件与一些常规逻辑器件的老化。文中介绍了老化测试系统的基本原理与实现架构，概述了老化系统的信号产生与回检流程，并对几种常用的存储器作了简要介绍，阐述了存储器的基本故障模型和几种常用存储器测试算法。文中介绍了老化系统中底板、模拟信号产生板、数字信号产生板、ARM核心板、驱动板等的设计过程，对其中的重要模块如：波形产生电路、波形回检电路、驱动电路、二级电源电路、ARM与FPGA外围电路等作了详细的分析与讨论。同时将信号完整性理论、电源完整性理论引入了老化系统的高速数字电路设计中，以数字信号产生板中FPGA与SDRAM的数据接口为例进行了SI（信号完整性）前/后仿真，并介绍了相应的约束布局布线过程。之后又从FPGA（驱动）程序设计、ARM程序设计两个方面对老化系统进行系统级分析，所设计的FPGA程序包括：SDRAM驱动、A/D与D/A驱动、DDS等，同时介绍了ARM与数字信号产生板、模拟信号产生板之间的通信协议帧格式与软件运行流程图。最后，以SRAM的老化为例对整个系统进行软硬件联调，使用Signal Tap II嵌入式逻辑分析仪对系统设计过程中的重要时序信号进行分析，并得出相应结论。 最后，分析了老化系统中待改进的部分，并为下一阶段的工作进行了规划。
【关键词】：动态老化 存储器 ARM FPGA 信号完整性
【学位授予单位】：杭州电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP333
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 绪论9-13
• 1.1 研究背景与意义9-10
• 1.2 国内外研究现状和发展趋势10-11
• 1.3 论文的主要内容及结构安排11-13
• 第2章 存储器老化测试系统方案13-22
• 2.1 老化测试系统结构13-15
• 2.1.1 老化测试系统基本原理13-14
• 2.1.2 老化测试系统的设计要求14-15
• 2.2 存储器测试技术15-19
• 2.2.1 存储器分类15-16
• 2.2.2 存储器的故障模型与测试类型16-17
• 2.2.3 存储器的测试算法17-19
• 2.3 系统的设计方案与论证19-21
• 2.3.1 信号产生与回检流程19-20
• 2.3.2 需求分析与方案论证20-21
• 2.4 本章小结21-22
• 第3章 存储器老化测试的硬件设计22-38
• 3.1 基于信号完整性理论的 PCB 设计22-30
• 3.1.1 信号完整性理论22-25
• 3.1.2 基于信号完整性的电路设计25-27
• 3.1.3 部分高速信号线的 SI 分析27-30
• 3.2 FPGA 及外围电路设计30-34
• 3.2.1 FPGA 配置电路与供电模块30-32
• 3.2.2 波形产生电路设计32-33
• 3.2.3 驱动电路设计33-34
• 3.2.4 波形回检电路设计34
• 3.3 二级电源电路设计34-36
• 3.3.1 大功率程控电源设计35
• 3.3.2 电源保护电路设计35-36
• 3.4 ARM 及外围电路设计36-37
• 3.4.1 ARM 的主要特点与应用36
• 3.4.2 ARM 外围电路设计36-37
• 3.5 本章小结37-38
• 第4章 存储器老化测试的系统设计38-47
• 4.1 基于 FPGA 的外围驱动设计38-42
• 4.1.1 SDRAM 驱动设计38-39
• 4.1.2 A/D、D/A 驱动设计39-41
• 4.1.3 DDS 设计41-42
• 4.2 嵌入式系统平台设计42-46
• 4.2.1 嵌入式 Linux 概述与开发环境构建42-43
• 4.2.2 老化测试中的嵌入式平台系统设计43-46
• 4.3 本章小结46-47
• 第5章 存储器老化测试调试与分析47-53
• 5.1 系统调试硬件平台的建立47-48
• 5.2 波形产生电路调试48-50
• 5.3 波形回检电路调试50
• 5.4 系统的整体调试与分析50-52
• 5.5 本章小结52-53
• 第6章 总结与展望53-55
• 6.1 本文工作总结53
• 6.2 对后续研究工作的展望53-55
• 致谢55-56
• 参考文献56-59
• 附录59

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 许伟达;;IC测试原理-存储器和逻辑芯片的测试[J];半导体技术;2006年05期

2 刘军;;浅析算法设计与算法时间复杂度[J];电脑知识与技术;2008年14期

3 宫伟斌;;PCB布局布线的一些技巧[J];电子制作;2009年12期

4 张冰;;一种电子产品老化测试系统的设计与实现[J];工业控制计算机;2007年08期

5 向哲,钟玉琢,谷良;超高速存储器RDRAM的原理与应用[J];电子技术应用;1998年04期

6 李溯;MIL—STD—883D方法5004.9筛选程序[J];电子产品可靠性与环境试验;1994年04期

7 吴富根;;带状线(微带线)及其传输特性[J];光纤与电缆及其应用技术;1992年01期

8 雒勇;南秀娟;;高速电路板信号完整性设计及仿真[J];航空计算技术;2010年02期

9 谢正光;集成电路测试相关标准研究与探讨[J];微电子学;2004年03期

10 冯志宇;高速PCB设计中的信号完整性和传输延时分析[J];天中学刊;2004年02期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 王义;集成电路低功耗内建自测试技术的研究[D];贵州大学;2009年

本文编号：973000