基于FPGA的芯片自动测试平台的研究与实现

• 作 者: 方学南
• 发表日期: 2013年期
• 关键词: I2C总线 芯片 测试设备 FPGA

随着半导体工艺水平的不断提高，集成电路产品的复杂度和集成度日益增强，芯片验证变得越来越难，也越来越费时。芯片自动测试平台的研究和开发成为目前研究的热点。本文分别研究和开发了i2c协议测试器、时钟与解复位关系测试器(CRG)、时钟相位检测器和时钟移相器，并通过localbus总线创新性的把四个工具功能集成在一个测试设备上。本设备支持各种芯片的主从i2c接口测试，对i2c协议的测试覆盖率可以达到95%以上，解决了芯片i2c总线接口测试覆盖率低的难题。针对芯片测试中时钟与解复位时刻关系是否相关、解复位宽度是否过小及同源时钟相位是否稳定的测试难题，本设备支持工作时钟与解复位关系和多个时钟相位关系的测试，综合时钟控制和解复位信号控制，不但可以单独任意控制时钟和解复位信号，还可以联合时钟和解复位信号进行控制，相位精度可达到皮秒。此外，本设备支持向外提供任意相位和频率不大于200M的时钟，解决某些芯片测试需要外部提供特定频率相位的时钟以使芯片工作的难题。本测试设备的所有测试行为可事先通过tcl脚本配置好，也可以现场通过上位机进行灵活配置，测试结果可实现自动记录。设计上本文采用处理器和可编程逻辑器件FPGA的主架构，未来根据需要可在其上扩展更多的功能。通过芯片的实际测试表明，本文研发的测试设备圆满完成设计要求，集成度高，测试案例完备性好，升级和扩展方便，自动化程度较高，具备一定的实用性，值得推广与应用。