基于自动测试系统实现系统级芯片异步信号测试研究

申雅玲

摘要：目前大部分的系统级芯片都配置了异步信号，以自动测试系统为基础无法进行稳定的测试工作。利用外挂Flash芯片的优势对被测试的系统级芯片进行功能配置操作，自动测试系统就能自动地检索和相关的功能，并且能在自动检测系统中对系统级芯片的信号进行稳定的测试。值得注意的是，系统级芯片中汇集多个集成电路，其中主要包括嵌入式软件和硬件系统。它的两个较为显著的特点为：软件化的比重较大，硬件的规模较大。在单一的芯片上就具有较多的集成电路，能提升面积的利用率，减少不必要的成本。系统级芯片在可靠性、使用性能以及成本方面具有明显的优势，所以要对集成电路的设计工作进行重点把控，为IC产业的发展提供助力。

关键词：自动测试系统;异步信号;系统级芯片

引言：现阶段，系统级芯片的体积越来越小，应用功能越來越丰富。因为其中汇集多种集成电路，增加功能测试的难度。技术人员要对测试的成本和稳定性进行重点把控，明确它的参数和功能性，制定切实可行的测试方案，有效地解决现在的困境。此外，要对系统级芯片的异步信号问题进行控制，保证测试稳定性。

一、运行原理

第一，系统级芯片的基础信息。图一中就是被测器件的主要功能。其中PPC460的作用为对数据进行处理、解析相关的协议、变换原有的坐标，能在专属的IP范围内对数据进行统一的处理和控制。

第二，系统级芯片的传输特征。被测器件要想实现自身的功能就需要把EMI控制指令写入到EMI地址信号中，这就要保证信号和地址的匹配度，确保输入的数据要与输出的地址能有效地对应。比如，数据D2要与地址A2相互对应、数据D100要与地址A100相互对应。但是因为输出的时间存在不确定性的特点，而数据的输入时间却是准确的，所以在测试的过程中经常出现EMI控制指令和EMI地址信号时序不匹配的情况，导致被测器件不能进行正常的工作。

二、提升测试稳定和可靠性的方针

为了确保EMI控制指令和EMI地址信号的时序能进行有效地匹配，可以先把EMI控制指令预存在具体充足容积的Flash芯片中。这样就能对信号进行有效地控制、读取，选择适宜的模式对信号进行控制，当明确EMI地址信号后再把Flash芯片中EMI控制指令输送出去，使被测器件处于正常的工作状态[1]。

（一）选取Flash芯片

系统级芯片室具有24位地址线，实际投入使用的是19条，实时访问的模块为7个。因此可以借助高3位的地址线来达到对8个模块访问的目的，符合被测器件的基本要求。把系统级芯片和Flash芯片进行整合，这样地址线就高于21位。此外，系统级芯片的EMI控制指令为16位，正好符合Flash芯片的位数，这样就可以使用Flash芯片进行预存工作，为系统级芯片的工作特性需求提供助力。

（二）运行原理

把Flash芯片的18位地址线与被测系统级芯片的18位地址线按照一一对应的模式构建联系，这样就能有效地接收被测系统级芯片的控制指令信号。把被测系统级芯片的读和输出使能、EMI控制指令和复位信号等控制信号与Flash芯片的相应控制信号构建联系。Flash芯片的高3位的地址线与数字通道构建联系，这样就可以对不同的功能模块实施选择工作。具体的连接模式为：A0与DQ0构建联系、A1与DQ1构建联系、A15与DQ15构建联系、A17与VDD构建联系、A18与RST#构建联系等。高3位的地址线的模块选择模式如表一所述：

（三）测试Dut板设计

因为在实施调试工作的时候需要对Flash芯片的情况进行多次验证，此外还能提高Flash芯片在后期更换时的便捷性，或者对测试的功能进行进一步的优化。此外，在设计Flash芯片时应可以采用插座安装的模式，这样能为之后的安装和更换工作提供便利。同时这样也不会对后期Flash芯片与被测系统级芯片之间的传输工作造成影响，提升信息传输的稳定性和精准性。

（四）实现检索和匹配的方法

利用Flash芯片来优化被测系统级芯片的内部配置情况，保障被测系统级芯片处于正常稳定的工作状态，保障信号的稳定性和正确性，保障输出信号测试的精准和稳定性。而这一系列的操作都需要应用ATE来实现。即使是不同模块输出的信号也都属于是异步信号的范畴，让同一个芯片进行反复的运行工作，输出时间存在较大波动，即使是同一个芯片也存在一定的差异。利用ATE就能达到异步信号稳定测试的目的[2]。在开展测试工作时应该构建对应的检索子程进行匹配工作。当完成匹配工作后，要在发现检测信号前对子程进行调用，这样就能对输出情况进行检测。因为每个模块都会输出多个异步信号，要想对每个信号进行精准测试，就需要进行多次的匹配检索并实施调试，每次操作前都要编辑子程，然后在对应位置进行调用。值得注意的是，被测系统级芯片的其他部分也可以应用这个方法来达到测试的目的。

结论：综上所述，本文在保证系统级芯片功能测试稳定的前提下，对系统级芯片的交流和直流参数进行测试，明确它的稳定性和可靠性。这样就能在批量生产活动中得到有效地应用。并且这项技术还能被运用到其他器件的异步信号传输工作中，提升测试的精准性。

参考文献：

[1]简淦杨，蔡田田，习伟，等.基于异步传输的IPSEC安全加密芯片应用[J].电子器件，2020，43（02）：239-244.

[2]何安平，郭慧波，冯志华，等.基于异步电路设计的RSA算法加密芯片[J].计算机工程与设计，2019，40（04）：906-913.

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