集成电路测试系统软件的设计及实现

李旭刚

(电子科技大学自动化工程学院，四川成都 611731)

0 引言

1 开发平台的基本功能

在集成电路测试系统中，软件开发平台是测试人员与测试设备之间的操作接口。该软件平台具有如下几种功能：

（1）系统资源描述及通道设置。

（2）基于流程图的IDE设计，包括测试流程图的编辑和转化。

（3）文本测试程序编译生成dll动态库序列。

（4）软件平台调用dll动态库序列完成IC测试。

（5）测试数据处理功能。

2 集成电路测试系统硬件建模

为了编写优秀的软件平台，对集成电路测试仪的建模是必须的，本文介绍的测试系统主要针对模拟器件，其硬件框图如图1，各个模块解释如下：PCI驱动卡负责把计算机PCI总线转换成测试系统内部总线；功能板为被测对象提供测试通道，实现对DUT 测试点的施加和测量；通道控制板，其实是一个矩阵开关，完成DUT 测试点与功能板的通道切换；测试控制板是针对特定的测试IC 设计的辅助测试板，根据不同的测试参数变换不同的测试电路；测试系统内总线包含22 位地址以及一些读写、中断和板卡选择控制线。

（3）进一步完善相关辅助行业推动机制。旅游产业的发展离不开相关辅助行业的推动，旅游业包含的相关行业繁多而复杂，要想提高旅游产业的竞争力，必须进一步完善与相关辅助行业的协同合作，两者相辅相成，具有共生关系。

图1 测试系统硬件框图

3 软件平台总体设计

自动测试系统的软件平台是整个系统的核心和关键，它是联系测试资源和被测对象的软桥梁，其体系结构的好坏直接关系到整个自动测试系统的性能。结构良好的软件体系结构应该具备：层次化，组件化，标准化的特征；同时满足测试程序的可移植性及仪器的互换性要求；此外，测试系统软件结构应当是开放的，可扩充与裁减，功能模块可重用，系统可重构[2]。借助于对硬件的建模，本文采用用户IDE界面层、数据交互层、功能驱动层（包括功能板驱动，通道控制板驱动以及测试控制板驱动），PCI驱动层等4层软件结构，实现软件框架设计，如图2所示。

图2 集成电路测试系统软件分层结构

4 基于流程图编程的IDE设计

流程图编程采用逐次封装技术：第一层封装，即把功能驱动提供的API函数封装为功能图元，把一些计算处理的算法封装为辅助图元，当用户调用功能图元或辅助图元时，只需向图元提供相应的参数即可，这一层封装由系统提供。第二层封装：用户根据测试流程调用相应的功能图元和辅助图元来测试IC某个测试参数并封装为测试参数图元。第三层封装：用户调用测试参数图元完成整个测试项目的程序的编写，并封装为一个集成IC测试程序。在采用上述分层封装技术，分别完成测试参数图元的编程和整个测试项目的编程。

将流程图转化为文本代码首先需要对流程图结构进行分析，获取流程图图元的连接信息，分析流程图时序以及循环分支结构，并把这些信息保存在一个外部文档中，实现流程图结构的文本描述；然后根据外部文档产生出对应的文本代码。分析测试流程图的结构主要是分层遍历测试流程图中的所有图元，先遍历第一层，再遍历第二层。为实现对循环结构的遍历本文采用了递归以及堆栈操作；为实现分支结构的遍历采用递归以及链表数据结构。通过一般流程图的分析可以看出循环和分支结构存在如下关系：循环中包括分支、循环中的分支跳出循环、分支中包括循环以及循环超出分支等关系。为了解决测试流程图中这种复杂的循环分支关系，本项目采用循环函数和分支函数来处理，函数流程图如图3和图4，通过这两个函数就可以把一个复杂的测试流程图转化为测试代码了。

5 测试程序编译为DLL动态库

通过测试流程图编辑环境转化出来标准C结构的测试文本代码后还需将测试文本代码编译连接成DLL或EXE形式的二进制序列才能供开发环境加载或运行，在综合比较GCC（g++）和VC的编译器cl.exe后，在本项目中，采用VC的编译器cl.exe作为测试代码的编译器。在控制台中键入：”cl /?”，将出现cl的命令行参数：

CL [option...]file...[option | file]...[lib...][@command-file][/link link-opt...]

[option…]:一个或多个 CL 选项。注意，所有选项都应用于所有指定的源文件。选项是由一个正斜杠 (/) 或一个短划线 (–) 指定的。如果某个选项带有参数，则该选项的说明指定在选项和参数之间是否允许有空格。选项名（/HELP 选项除外）区分大小写。

Lib: 一个或多个库名。CL 将这些名称传递给链接器。

Filename: 一个或多个源文件、.obj 文件或库的名称。

command-file: 包含多个选项和文件名的文件。

本项目中通过创建一个进程调用cl.exe，并且通过管道技术对进程输出重定位，将编译信息输出到指定的缓冲区，以显示到IDE界面，并根据编译信息调整测试程序。

创建管道：

CreatePipe(&hReadPipe,&hWritePipe, &saPipe, 0);

输出重定位：

startupInfo.hStdError = hWritePipe;

startupInfo.hStdOutput = hWritePipe

图3 循环结构函数流程图

创建进程：

CreateProcess(NULL,cmdline , &sa, &sa, TRUE, 0,NULL, NULL, &startupInfo, &processInfo)；

图4 分支结构流程图

获取编译信息：

ReadFile(hReadPipe, buf, sizeof(buf) - 1, &num,NULL)

其中进程命令行的设置至关重要，设置出错将导致调用编译器失败。在本项目中以一个批处理文件来组织命令行参数，即：str = " compile.bat "，该文件主要是实现cl编译器的环境变量设置以及调用cl编译器生成动态库。vc++6.0 编译器环境变量设置在由“VCVARS32.BAT”批处理文件完成，该文件在安装目录下可以找到；cl编译器的调用格式如下：Cmdline＝＂cl /LD /TEST.dll source.c x.lib＂，其中TEST.dll为编译生成的DLL，也可以不要该参数，那么编译出来的DLL和源文件同名；source.c为测试程序源文件，x.lib为所需的库。

6 应用和结论

测试MC4558两个参数：OS和AVOD，其测试流程图如图5所示，由测试流程图转换得到的测试代码如图6所示，在文本代码的基础上即可编译连接得到dll序列，最终完成测试。基于流程图编程技术，打破了传统的文本编辑测试程序的格局，使技术人员编程更加高效。该软件平台在硬件支持的情况下可以测试各种模拟IC，通用性强。

图5 MC4558(OS,AVOD)测试流程图

图6 MC4558(OS,AVOD)文本代码

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