基于自動測試系統實現系統級芯片異步信號測試研究

申雅玲

摘要：目前大部分的系統級芯片都配置了異步信號，以自動測試系統為基礎無法進行穩定的測試工作。利用外掛Flash芯片的優勢對被測試的系統級芯片進行功能配置操作，自動測試系統就能自動地檢索和相關的功能，并且能在自動檢測系統中對系統級芯片的信號進行穩定的測試。值得注意的是，系統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。它的兩個較為顯著的特點為：軟件化的比重較大，硬件的規模較大。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。系統級芯片在可靠性、使用性能以及成本方面具有明顯的優勢，所以要對集成電路的設計工作進行重點把控，為IC產業的發展提供助力。

關鍵詞：自動測試系統;異步信號;系統級芯片

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

一、運行原理

第一，系統級芯片的基礎信息。圖一中就是被測器件的主要功能。其中PPC460的作用為對數據進行處理、解析相關的協議、變換原有的坐標，能在專屬的IP范圍內對數據進行統一的處理和控制。

第二，系統級芯片的傳輸特征。被測器件要想實現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，確保輸入的數據要與輸出的地址能有效地對應。比如，數據D2要與地址A2相互對應、數據D100要與地址A100相互對應。但是因為輸出的時間存在不確定性的特點，而數據的輸入時間卻是準確的，所以在測試的過程中經常出現EMI控制指令和EMI地址信號時序不匹配的情況，導致被測器件不能進行正常的工作。

二、提升測試穩定和可靠性的方針

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[1]。

（一）選取Flash芯片

系統級芯片室具有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，系統級芯片的EMI控制指令為16位，正好符合Flash芯片的位數，這樣就可以使用Flash芯片進行預存工作，為系統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級芯片的18位地址線按照一一對應的模式構建聯系，這樣就能有效地接收被測系統級芯片的控制指令信號。把被測系統級芯片的讀和輸出使能、EMI控制指令和復位信號等控制信號與Flash芯片的相應控制信號構建聯系。Flash芯片的高3位的地址線與數字通道構建聯系，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構建聯系、A1與DQ1構建聯系、A15與DQ15構建聯系、A17與VDD構建聯系、A18與RST#構建聯系等。高3位的地址線的模塊選擇模式如表一所述：

（三）測試Dut板設計

因為在實施調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化。此外，在設計Flash芯片時應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芯片與被測系統級芯片之間的傳輸工作造成影響，提升信息傳輸的穩定性和精準性。

（四）實現檢索和匹配的方法

利用Flash芯片來優化被測系統級芯片的內部配置情況，保障被測系統級芯片處于正常穩定的工作狀態，保障信號的穩定性和正確性，保障輸出信號測試的精準和穩定性。而這一系列的操作都需要應用ATE來實現。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定測試的目的[2]。在開展測試工作時應該構建對應的檢索子程進行匹配工作。當完成匹配工作后，要在發現檢測信號前對子程進行調用，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試，每次操作前都要編輯子程，然后在對應位置進行調用。值得注意的是，被測系統級芯片的其他部分也可以應用這個方法來達到測試的目的。

結論：綜上所述，本文在保證系統級芯片功能測試穩定的前提下，對系統級芯片的交流和直流參數進行測試，明確它的穩定性和可靠性。這樣就能在批量生產活動中得到有效地應用。并且這項技術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，習偉，等.基于異步傳輸的IPSEC安全加密芯片應用[J].電子器件，2020，43（02）：239-244.

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

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