基于测试系统的FPGA测试方法研究

FPGA已经成为当今数字化系统硬件设计的核心,全球90%以上的嵌入式系统设计工程师正在使用FPGA进行着各种各样的设计。FPGA的快速发展,为测试厂商带来了新的机遇和挑战,针对FPGA的各种创新测试技术和解决方案不断问世。文章介绍FPGA配置方法,着重介绍了利用测试系统(ATE)直接配置和基于CPLD+FLASH的FPGA配置方法,介绍了FPGA配置模式选择和配置代码生成方法,并以Virtex-II FPGA为例,详细讲述了FPGA配置与测试过程。     

基于ATE的FPGA测试方法

本文以Xilinx公司基于SRAM的FPGA XC4010为研究对象,将FPGA配置成两种电路来完成对可编程逻辑模块(CLB)的测试,并阐述了如何在Teradyne商用ATE(Automatic Test Equipment)J750上实现FPGA的在线配置及测试,为FPGA面向应用的测试提供一种有效的方法.     

ATE的技术演进规律及多点测试的成本分析

经由专用发展而成通用的ATE的新趋势之一是并行测试。并行系统的设计原理揭示自阿姆达尔定律。依据ITRS-2009对比2005年的ATE基础数据,计算分析了多点ATE测试的成本优势。     

一种用于信息处理微系统DDR互连故障的自测试算法

为解决信息处理微系统中双倍速率同步动态随机存储器（Double Data Rate, DDR）复杂互连故障的检出效率和测试成本问题,通过分析DDR典型互连故障模式,将单个存储器件的自动测试设备（Auto Test Equipment,ATE）测试算法与板级系统的系统级测试（System Level Test, SLT）模式相结合,提出面向DDR类存储器的测试算法和实现技术途径。并基于现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array, FPGA）器件实现微系统内DDR互连故障的自测试,完成了典型算法的仿真模拟和实物测试验证。相较于使用ATE测试机台的存储器测试或通过用户层测试软件的测试方案,本文所采用的FPGA嵌入特定自测试算法方案可以实现典型DDR互连故障的高效覆盖,测试效率和测试成本均得到明显改善。     

OPENSTAR^TM ATE及第三方测试模块开发

开放架构ATE的概念最早于几年前在半导体工业界提出。[1-2]2002年STC（Semiconductor Test Consortium）组织成立，其目标是在业界建立一套关于开放架构ATE的标准，以应对SoC以及其他复杂芯片的低成本测试的挑战。STC于2004年发布针对开放架构ATE的标准——OPENSTAR^TM，提出了一个开放的模块化的测试平台。基于这个标准，第三方可以独立地开发ATE软硬件，并以“即插即用”的方式整合到这个测试平台上。[3]即ATE厂商、测试模块厂商以及测试系统整合商分工协作，完成整个测试流程。（图1）     

基于PCI总线的ARINC429通讯模块研制

ARINC429是目前最常用的航空数据总线,ARINC429通信模块是航空电子系统中重要的组成模块。为了构建航空电子测试系统,设计了基于PCI总线的ARINC429通讯模块。采用DSP+FPGA的硬件结构,利用DSP实现了通讯模块的PCI接口,并利用FPGA实现了ARINC429通信协议的编解码逻辑。测试表明,该通讯模块能实时可靠灵活地收发数据,解决了飞行器多路ARINC429数据总线之间的双向通信问题。     

Vicor公司中等功率微型模块

Vicor公司发布了六种中等功率微型DC／DC转换器，拓展了48V直流输入系列。这些模块适用于电流系统设备中，包括分布式电源、医疗、ATE、通讯、国防和航空等。据称低噪声ZCS／ZVS转换器可以降低设计工作量及滤波成本。     

应用系统级ATE测试增进IC设计验证效率(英文)

在IC设计周期内尽早发现问题,对于保证项目在预算内按时完成是至关重要的。大多数设计公司目前的通用方法是利用分立仪器,如示波器、频谱分析仪等,连接至一块评估板,并连至PC机,搭建一个系统级验证系统。这样的系统比较易于搭建,但相对缺乏大量数据的分析处理能力,且通常需手动测试。另一方面,ATE在数据采集及分析处理方面具有非常强大的能力,例如SHMOO及自动测试。但通常ATE是在芯片级的自动化测试量产中大量应用,利用ATE进行系统级的测试并不容易。这里介绍一种新的方法,简化ATE上的协议通信设置,使得ATE能够在系统级测试中方便地应用,不增加测试成本,而且大大简化了ATE上的测试程序开发。应用此方案,设计及验证工程师可以协同工作,在短时间内搭建一个基于ATE平台的系统级的测试环境,充分利用ATE强大的数据采集,分析能力,更快更有效地进行芯片的测试验证,从而赢得上市时间。     

飞行设备中的新型实时数据传输系统设计

针对飞行设备内部各种传感器的数据传输方式为有线传输现状,无形中加大了布线安排、体积增大、成本增加以及无法实时获取数据和数据质量低等问题,设计一种基于CC3200的WiFi数据传输模块。该模块以FPGA作为主控核心单元,并辅以滤波电路、模/数转换电路,最终通过CC3200将处理好的数字信号数据发送给控制中心。经过试验,测试结果符合具体预定要求并且性能稳定、可靠,没有出现数据丢失的情况,现已成功应用于某航天测试系统中。     

一种FPGA验证与测试方法介绍

文章重点介绍了一种FPGA验证与测试的方法。该测试方法的优点是不依赖于芯片设计与测试机台,低成本、开发周期短。基于PC、ATE与自制转换软件,对FPGA验证与测试开发技术进行研究。PC主要完成bin文件的生成,自制转换软件主要将bin文件转换为机器可识别的atp文件。ATE导入配置文件、完成信号输入与输出验证。基于该理论对Xilinx公司的XCV1000进行了实验,实验表明该方法可行并能快速实现测试开发与芯片验证,且具有很好的通用性,可用于其他FPGA芯片的测试、研究与验证,还可以应用于不同的ATE机台。     

带10组电话号码存储的音频/脉冲拨号器的快速测试技术

本文介绍了电话机拨号电路CSC91341AGP的测试原理和方法,重点介绍了该电路在DIC──8032大规模测试系统上的快速功能和参数测试技术。这些测试模式可用于其它同类拨号电路的测试,并对数模混合电路的测试提供了参考。     

基于射频技术的无线监测系统

以温室温湿度等数据监测为研究对象,设计了一种基于MSP430单片机和无线射频芯片的监测系统.给出了系统构成框架和实现跳频序列的具体方案,提供了无线模块和数据采集模块的通信过程.针对ISM频段拥挤干扰繁多的现状,采用跳频机制提高了系统的抗干扰性.测试结果表明,系统实用性强、功耗低、工作可靠、便于使用.     

CMOS集成电路IDD频谱图形测试理论与实践

分析了CMOS集成电路电源电流与集成电路芯片缺陷的相关性，介绍了CMOS集成电路新的测试方法－IDD频谱图形测试方法的测试原理，以及实现CMOS集成电路IDD频谱图形测试的测试框图。     

基于AD9951射频正弦波信号发生器的设计

介绍DDS的工作原理,设计完成以DDS器件AD9951为核心、频率范围为30～125MHz的射频正弦波信号发生器系统,可通过计算机RS232串口设置输出频率和幅度。对系统进行测试,结果表明该系统性能良好。并分析射频信号链路各部分对输出射频信号的影响。     

基于PXI 的雷达频综组件自动测试系统设计

介绍了一种雷达频综组件的自动测试系统,该系统基于PXI 总线平台,采用美国国家仪器公司(NI)Labwindows/ CVI软件开发环境,利用NI 的数字波形发生器PXI-6541 取代人工控制盒产生频控信号,结合通用接口总线接口技术实现仪表控制和数据采集。通过验证,调试周期缩短三分之二,测试界面简单友好,具有操作简单、使用方便、测试效率高等优点。     

多管芯并行测试的熔丝修调方法探索

随着熔丝在电路设计中的应用普及,测试环节对熔丝修调的要求也越来越高,对测试人员提出了更大挑战。修调熔丝的目的是为了获得更精确的电压、频率或其他特性。为了提高测试效率,需要在多管芯并行测试的情况下,提高熔丝修调的准确性和修调速度。文章介绍了常见的熔丝特性及典型熔丝类集成电路在多管芯并行测试情况下的熔丝修调方法,并进一步研究了降低修调环节对测试系统资源的占用、提高修调效率、简化测试程序等几个方面的优化方法。     

基于单片机的铁路巡检仪设计

针对传统人工铁路巡检存在的弊端,利用射频技术,基于单片机和计算机技术,设计并且实现了一种铁路巡检系统。本设计基于C8051F340为主控制器,以PHILIPS公司的非接触式IC卡,实现射频识别通信检测,主要包括:无线检测,射频数据保存、传输,串行口通信。经过实际的检测与应用,效果良好、运行稳定,读写速度较快,数据不易丢失。该系统可以很精确的记录检测的结果,利于查询,管理更加简单化、科学化。     

虚拟仪器与传统ATE联合测试技术研究

虚拟仪器技术是测试领域的重要发展方向,在IC测试中也有广泛应用。传统IC测试技术主要基于传统自动化测试系统(ATE),随着IC设计和制造技术的进步,普通IC测试系统已不能满足研究和生产需要。文章介绍了一种利用虚拟仪器技术与传统IC测试系统结合的测试方案。该联合测试系统把传统测试系统、数据采集卡和分立仪器通过LabVIEW程序联合在一起。系统组成包括硬件和软件两部分,其中硬件部分由ATE系统、测试PC和示波器组成,软件使用LabVIEW程序编写,完成仪器控制、数据采集和报表生成等功能。该系统已完成了某型号数模混合电路的测试。     

Ka/W波段双频毫米波测云仪发射系统

文中介绍了Ka/W双频毫米波测云仪的发射系统。该试验样机是由一台Ka波段发射机和一台W波段发射机组成。文中详细描述了选用的发射管和配套的电源调制模块的设计,最后给出了发射系统的测试数据,主要包括功率、带宽、频谱等。     

基于DSP的液晶性能测试系统研制

介绍了一种基于DSP芯片TMS320LF2407的动态液晶测试系统,可实现液晶阻抗参数的实时动态测量。详细描述了系统的硬件设计及软件实现。借助芯片的捕获功能,计算信号的实时频率,实现了整周期采样,保证了数字信号处理的精度。利用离散傅里叶变换计算相位差和幅值,消除了温漂和噪声的影响。