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集成测试

集成测试

集成测试范文第1篇

集成电路(Ic)的静电放电(ESD)强固性可藉多种测试来区分。最普遍的测试类型是人体模型(HBM)和充电器件模型(CDM)。这两种EsD测试类型旨在揭示包含基本EsD控制的制造环境下,电路在EsD应力下的存续情况如何。HBM是应用最久的EsD测试,但工厂EsD控制专家普遍认为,在现代高度自动化的组装运营中,CDM是更重要的ESD测试。CDM应力的大小会随着器件的尺寸而变化。有关CDM的“传统智慧”更认为不需要测试尺寸极小的集成电路,因为峰值电流快速变小直至消失。我们在此前的文童中曾指出,极小器件的峰值电流并不像通常认为的那样快速变小直至消失。高速示波器测量显示,即使脉冲宽度变得很窄,极小器件的峰值电流仍令人吃惊地保持高电平。过去,由于这些大峰值电流被忽略,因为使用了场致CDM测试标准所提倡的1GHz示波器,而场致CDM测试是最普及的CDM测试形式。

测试小器件时面临的问题

观测到极小集成电路超出预料的峰值电流,对负责测试极小器件(尺寸仅为较小的个位数毫米等级)的ESD测试工程师而言可不是什么好消息。图1显示了置于场致CDM测试装置上的8球栅(ball)芯片级封装。必须接触每个被测引脚的探针(的尺寸)占到整个集成电路尺寸的不小比例。显而易见,移动被测器件并不需要太多的探针接触:只是要求反复调整器件的位置。

在场致CDM测试期间、按惯例要使用真空来固持(hoId)被测器件(DUT)的位置。真空通常不能非常安全地固持极小的器件。此外,真空孔(的截面积)占到被测器件尺寸的不小比例,可能会影响器件应力。当真空孔尺寸超过被测器件面积的18%时,应力的大小就开始下降。图2比较了置于真空孔与不置于真空孔上的器件在峰值电流或完整电荷(total charge)条件下测量得到的应力大小。

在CDM测试期间使用真空来固持器件,由此带来两个问题。首先,它不起作用,即便起作用,也会开始影响测试结果。业界已经尝试使用两种方法来改善小器件的可测试性――将小封装贴在某类夹具(holder)上,或以支撑结构或模板来固持器件的位置。

使用夹具固持小器件

已经在三种条件下使用6uSMD裸片来进行cDM测试:仅器件本身、器件贴装在14DIP转换板上,以及在36LLP替代板(Surrogate Board)上,如图3所示。图4显示了这三种条件下以500 v电压采用8 GHz示波器所获得的CDM测试波形。这些结果显示,贴装在电路板上会增加施加给集成电路的应力。36LLP替代板上应力的增加颇为适度,可以视为易于操作性与更可靠测试结果之间的最佳折衷。贴装在14DIP转换板上的应力增加更为严重,大概不是一个可接受的折衷办法。好消息是36LLP替代板实际上比测试期间会移动的14DIP转换板更易于操作。

支持模板

第二种处理小型集成电路的方法是使用支持模板。业界存在关于支持模块这种方法的顾虑:由于小器件周围有介电常数较高的材料,介电的存会在多大程度上改变集成电路与场板(6ddplate)之间的电容?被测器件与场板之间的电容是被测器件上应力大小的决定因素。图s显示了固定在CDM装置中一个模板内的6usMD封装。此时被测器件位于绝缘体中精心加工的孔,而绝缘于cDM装置使用真空的场板中。图6显示了6LLP封装使用与不使用FR4支持模板时以8GHz示波器捕获的波形。此图显示这模板在测试条件下仅为集成电路增加极小的应力。

集成测试范文第2篇

【关键词】集成电路; 生产; 测试; 技术

集成电路测试贯穿在集成电路设计、芯片生产、封装以及集成电路应用的全过程,因此,测试在集成电路生产成本中占有很大比例。而在测试过程中,测试向量的生成又是最主要和最复杂的部分,且对测试效率的要求也越来越高,这就要求有性能良好的测试系统和高效的测试算法。

一、数字集成电路测试的基本概念

根据有关数字电路的测试技术,由于系统结构取决于数字逻辑系统结构和数字电路的模型,因此测试输入信号和观察设备必须根据被测试系统来决定。我们将数字电路的可测性定义如下:对于数字电路系统,如果每一个输出的完备信号都具有逻辑结构唯一的代表性,输出完备信号集合具有逻辑结构覆盖性,则说系统具有可测性。

二、数字集成电路测试的特点

(一)数字电路测试的可控性 系统的可靠性需要每一个完备输入信号,都会有一个完备输出信号相对性。也就是说,只要给定一个完备信号作为输入,就可以预知系统在此信号激励下的响应。换句话说,对于可控性数字电路,系统的行为完全可以通过输入进行控制。从数字逻辑系统的分析理论可以看出,具有可控性的数字电路,由于输入与输出完备信号之间存在一一映射关系,因此可以根据完备信号的对应关系得到相应的逻辑。

(二)数字电路测试的可测性 数字电路的设计,是要实现相应数字逻辑系统的逻辑行为功能,为了证明数字电路的逻辑要求,就必须对数字电路进行相应的测试,通过测试结果来证明设计结果的正确性。如果一个系统在设计上属于优秀,从理论上完成了对应数字逻辑系统的实现,但却无法用实验结果证明证实,则这个设计是失败的。因此,测试对于系统设计来说是十分重要的。从另一个角度来说,测试就是指数字系统的状态和逻辑行为能否被观察到,同时,所有的测试结果必须能与数字电路的逻辑结构相对应。也就是说,测试的结果必须具有逻辑结构代表性和逻辑结构覆盖性。

三、数字电路测验的作用

与其它任何产品一样,数字电路产出来以后要进行测试,以便确认数字电路是否满足要求。数字电路测试至少有以下三个方面的作用:

(一)设计验证 今天数字电路的规模已经很大,无论是从经济的角度,还是从时间的角度,都不允许我们在一个芯片制造出来之后,才用现场试验的方法对这个“样机”进行测试,而必须是在计算机上用测试的方法对设计进行验证,这样既省钱,又省力。

(二)产品检验 数字电路生产中的每一个环节都可能出现错误,最终导致数字电路不合格。因此,在数字电路生产的全过程中均需要测试。产品只有经过严格的测试后才能出厂。组装厂家对于买进来的各种数字电路或其它元件,在它们被装入系统之前也经常进行测试。

(三)运行维护 为了保证运行中的系统能可靠地工作,必须定期或不定期地进行维护。而维护之前首先要进行测试,看看是否存在故障。如果系统存在故障,则还需要进行故障定位,至少需要知道故障出现在那一块电路板上,以便进行维修或更换。

由此可以看出,数字电路测试贯穿在数字电路设计、制造及应用的全过程,被认为是数字电路产业中一个重要的组成部分。有人预计,到2016年,IC测试所需的费用将在设计、制造、封装和测试总费用中占80%-90%的比例。

四、数字电路测试方法概述

(一)验证测试 当一款新的芯片第一次被设计并生产出来时,首先要接受验证测试。在这一阶段,将会进行全面的功能测试和交流(AC)及直流(DC)参数测试。通过验证测试,可以诊断和修改设计错误,测量出芯片的各种电气参数,并开发出将在生产中使用的测试流程。

(二)生产测试 当数字电路的设计方案通过了验证测试,进入量产阶段之后,将利用前一阶段调试好的流程进行生产测试。生产测试的目的就是要明确地做出被测数字电路是否通过测试的决定。因为每块数字电路都要进行生产测试,所以降低测试成本是这一阶段的首要问题。因此,生产测试所使用的测试输入数(测试集)要尽可能的小,同时还必须有足够高的故障覆盖率。

(三)老化测试 每一块通过了生产测试的数字电路并不完全相同,其中有一些可能还有这样或那样的问题,只是我们暂时还没有发现,最典型的情况就是同一型号数字电路的使用寿命大不相同。老化测试为了保证产品的可靠性,通过调高供电电压、延长测试时间、提高运行环境温度等方式,将不合格的数字电路筛选出来。

(四)接受测试 当数字电路送到用户手中后,用户将进行再一次的测试。如系统集成商在组装系统之前,会对买回来的数字电路和其它各个部件进行测试。只有确认无误后,才能把它们装入系统。

五、数字电路测试的设计

统计数据表明,检测一个故障并排除它,所需要的代价若以芯片级为1的话,则电路板级为10,系统级为102,使用现场级为103。随着集成电路技术的快速发展,对集成电路的测试变得越来越困难。虽然对测试理论和方法的研究一直没有间断或停止,但还是远远不能满足集成电路发展的需求。过去先由设计人员根据功能、速度和电性能要求来设计电路,然后再由测试人员根据已设计好的电路制定测试方案,这种传统的做法已经不能适应实际生产的需求。

集成测试范文第3篇

关键词:PC机;C语言;单片机;硬件;集成块;数字集成电路测试仪

中图分类号:TN431文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)20-0035-02

在数字电路实验室,集成块是常见的,由于它的体积较小,性能的好坏很难判断。因此,这里提出运用了单片机原理、C语言、通信原理、低频电路、数字电路等基本知识,设计了一台基于PC机的数字集成电路通用测试仪。这里主要探讨硬件电路构思与设计。

该测试仪主要是运用单片机的接口与显示程序和C语言的串行通讯程序来测试14管脚、16管脚的74Ls系列的集成块好坏。主要用到单片机CPU集成块89C51、驱动器集成块164、通信集成块232。该测试仪运用发光二极管实测灯与标准灯的发光情况相比较,来判断其好坏。该方法简单方便,是实验室不可缺少的工具之一。

一、想法的来源

一块小小的集成块,如何才能判断它的好坏呢?当然,有一些集成块在工作时是可以用万用表测量其管脚电压来判断它的好坏,但是比较麻烦。

“数字集成电路通用测试仪”,目的是能够简单而且方便地测试集成块的好坏。它主要是运用单片机的汇编语言和C语言来编程,还要用到通信原理、数字电路等知识。

该测试仪可以单拍测试,也可以连续测试,通过串行通讯送过来的数据,用发光二极管的发光情况来判断。用实测灯(绿色二极管)与标准灯(红色二极管)的亮暗来比较,如果两者发光情况一致,则表示通过,说明集成块是好的;如果不一致,则表示通不过,说明有管脚坏了。

有了这种测试仪,我们可以很方便地判断集成块的好坏,减少了实验室人员的工作量,具有很强的实用性。

二、总体设计

(一)技术指标

1.测试管脚数≤16PIN;

2.测试速度

3.测试品种可任意更换。

(二)技术要求

1.能对各种数字集成电路进行功能测试。

2.可连续测试,连续测试时,每按一次按钮,可全部测完,发光二极管上给出合格(失败)判断,并将测试结果在PC机上显示。

3.也可单拍测试,单拍测试时,每按一次按钮,进行一个节拍的测试并在显示器显示节拍号。

4.通过键盘操作,可将盘上的品种程序调入测试仪,测试结果通过串口回送PC机,PC机在屏幕上能显示合格管脚图形及实测管脚图形。

(三)硬件设计

对于生活在现代科技发达的社会技术人员来说,软件已经成为一种时尚,有了软件,提高了现代人生存的速度,但是,有些软件的应用必须在硬件的基础上才能够使用。对硬件电路的设计不但要熟练掌握低频电路原理、高频电路原理、数字电路原理、还得熟练掌握电子设计自动化(EDA)的技术。

(四)软件设计

软件设计和硬件设计必须结合进行。在本次课题设计中,主要是运用LCAW软件和C语言进行编程,用PROTEL软件画原理图。

基于PC机的数字集成电路通用测试仪设计时所用到的元件比较多,设计时必须根据原理图仔细安装,熟练掌握有关软件的使用,并且特别要注意软、硬件的结合使用。

三、硬件电路的设计

如一般的计算机系统一样,单片机的应用系统由硬件和软件所组成。硬件由单片机、扩展的存储器、输入/输出设备等硬部件组成的机器,软件是各种工作程序的总称。硬件和软件只有紧密结合、协调一致,才能组成高性能的单片机应用系统。在系统的研制过程中,软硬件的功能总是不断地调整,以便于相互适应。硬件设计的任务是根据总体设计要求,在所选择的机型的基础上,具体确定系统中所要使用的元器件,设计出系统的电路原理图,必要时做一些部件实验,以验证电路图的正确性,以及工艺加工的设计加工、印制板的制作、样机的组装。

(一)硬件设计要点

一个设计确定后,经过详细调研,可能产生多种设计方案,在众多的设计方案中怎样选择?为使硬件设计尽可能合理,应重点考虑以下几点:

1.尽可能选择功能强的芯片,以简化电路。

2.留有余地。在设计硬件电路时,要考虑到将来修改、扩展的方便。ROM空间、RAM空间、I/O端口,在样机研制出来后进行现场试用时,往往会发现一些被忽略的问题,而这些问题是不能单靠软件措施来解决的。如有些新的信号需要采集,就必须增加输入检测端,有些物理量需要控制,就必须增加输出端。如果在硬件设计之初就多设计出一些I/O端口,这个问题就会迎刃而解;A/D和D/A通道和I/O端口同样的原因留出一些A/D和D/A通道,将来可能会解决大问题。

3.以软代硬。单片机和数字电路本质的区别就是它具有软件系统。很多硬件电路能做到的,软件也能做到。原则上,只要软件能做到的就不用硬件。硬件多了不但增加成本,而且系统故障率也提高了。以软代硬的实质是以时间代空间,软件执行过程需要消耗时间,因此,这种代替带来的不足就是实时性下降,在实时性不高的场合,以软代硬是很合算的。

4.工艺设计。包括机箱、面板、配线、接插件等。必须考虑到安装、调试、维修的方便。另外,硬件抗干扰措施也必须在硬件设计时一并考虑进去。

(二)所用芯片介绍

硬件设计的步骤中的第一步就是查找可能涉及的芯片的资料。这是一步非常重要的步骤。它是硬件电路设计正确性和可靠性的基础。

1.89C51芯片的简介。AT89C51是一种低功耗、高性能内含4K字节闪电存储(Flash memory)的8位CMOS微控制器。片内闪电存储器的程序代码或数据可在线写入,亦可通过常规的编程器编程。AT89C51芯片内部具有下列硬件资源:4K字节闪电存储器,128字节RAM ,32条I/O线,两个16位定时/计数器,五源两级中断结构,全双工串行口,片内震荡器及时钟电路等。AT89C51片内含三个封锁位,若封锁位LB1已被编程,则EA引脚上的逻辑电平在芯片复位时被采样并锁存。但如果该器件上电时无复位,那么相应锁存器便被初始化为随机值,此值将保持到复位时止。片内闪电存储器的编程,AT89C51片内存储器售后通常处于擦除状态,即每一地址单元内容均为FFH,人们随时可对其编程,编程电压有高压12V的,也有低压5V的低压编程方式为在用户系统内对AT89C51进行编程提供了方便;而高压编程方式则与常规的闪电存储器或EPROM编程器相兼容。

2.RS-232芯片的简介。RS-232是美国电气工业协会推广使用的一种串行通信总线标准,是DCE(数据通信设备,如微机)和DTE(数据终端设备,如CRT)间传输串行数据的总线。TC232内部有两个发送器和两个接受器,还有一个电源变换器,是一种廉价RS232电平转换器, RS232C虽共有25根信号线,但在近程通信不需要调制解调器的情况下,一般只用少量信号线。若采用直接通信,则通常只用TXD和RXD及地信号线。

3.164芯片的简介。方式0是外接移位寄存器的工作方式,用以扩展I/O接口。输出时将发送数据缓冲器中的内容串行地址到外部的移位寄存器,输入时将外部移位寄存器内容移入内部的移位寄存器,然后写入内部的接受数据缓冲器。在以方式0工作时,数据由RXD串行地输入/输出,TXD输出移位脉冲,使外部的移位寄存器移位。方式0输出时,串行口上外接74LS164串行输入并行输出移位寄存器的接口。TXD端输出的移位脉冲将RXD端输出的数据移入74LS164。CPU发送数据缓冲器SPUF写入一个数据,就启动串行口发送,对SBUF的写信号在S6P2时把1写入输出移位寄存器的第9位,并使发送控制电路开始发送。内部的定时逻辑在对SBUF写和SEND被激活(高电平)之间有一个完整的机器周期。在SEND有效时,输出移位寄存器中输出位内容送RXD端输出,移位脉冲由TXD端输出,它使RXD端的输出数据移入到外部的移位寄存器。

(三)硬件电路的设计

硬件电路的设计如下图所示:

参考文献

[1]张友德,赵志英,涂时亮.单片微型机原理/应用与实验[M].上海:复旦大学出版社,1996.

[2]周仲.国内外常用集成电路互换手册[M].上海:上海科学技术文献出版社,2001.

集成测试范文第4篇

【关键词】汽车;电子电器系统;测试

中图分类号: C35 文献标识码: A

一、前言

随着科技的不断发展,汽车电子电器系统集成测试的重要性不言而喻。我国在此方面虽然有所完善,但依然存在一些问题和不足需要改进。在科技占主导地位的新时期,加强对大汽车电子电器系统集成测试探讨,对确保汽车行业的发展有着重要的意义。

二、必要性

现代汽车产品也被称之为高新技术的载体,涉及诸多领域的科学与技术问题,并由于高科技的进步而不断变化。汽车产业的发展随着社会对汽车节能、环保和安全要求的日益严格,必须用先进的技术来解决所面临的各种社会难题。全球汽车产业发展格局正发生很大变化,我国汽车产业充满机遇和挑战,而汽车产品的关键技术是我国汽车产业培育自主开发能力、建立具有国际影响的自主品牌的关键因素,也是产业发展的重要支撑体系。

随着汽车电子电器技术的飞速发展和电控单元的广泛应用,汽车变得更加舒适、安全、节能和环保。但另一方面带来的是汽车电子电器系统的日趋复杂,因此设计和测试变得至关重要,所需的设计周期更长、成本更高。今天,更多的创新依赖于电子技术,而很多功能的实现也日益依赖于控制系统。复杂程度的提高使得全面而高效的测试变得比以往任何时候都更加重要。汽车上大量的电子电器系统的集成使用,导致潜在错误源的数量急剧增多,汽车电子电器系统出现故障在常见的汽车故障中的概率最高。因此,要加大汽车电子电器系统集成测试探讨。

三、电子电气架构技术与发展趋势

汽车电子电气架构对不同的工程师有不同的含义,这取决于他们站在哪个角度上。物理架构设计负责处理系统的有形一面,如布线和连接器等:逻辑架构设计负责处理系统的无形一面.如软件和通信协议等。目前,物理架构和逻辑架构的设计语言是相互独立的,这导致相同一个词的意思可以完全不同,设计团队和流程也是相互独立的,这也导致了一个非常复杂的设计流程。

电子电气架构设计与优化是在汽车设计流程前期定义汽车的电子和电器系统的过程。像建筑师搭建一幢高楼的框架一样,汽车电子电气系统工程师以丰富的经验和专有的工具设计出电子电气架构的虚拟模型,通过计算机模拟和测试,对设计思路进行校核和不断优化,以解决上述问题,同时确保其能够满足客户在成本、性能以及品质等方面的要求。

四、软件架构

1、国外现状

(1)OSEK简介

为了满足日益复杂的电子电器嵌入式软件的开发需要,实现软件的可移植性和不同零部件供应商之间控制模块的兼容性,1993年德国汽车工业联合高校成立电子电器开放式系统及接口软件规范(OSEK),1994年法国汽车行业推出类似的VDX规范,此后OSEK与VDX合并,形成最终的OSEK/VDX规范体系软件构架见图1。

(2)HIS简介

鉴于嵌入式软件在现代汽车创新中的巨大作用,整车企业必须拓展其在软件设计、质保方面的能力,促使奥迪、宝马、戴姆勒、宝时捷、大众成立了HIS软件组织。该组织致力于软件模块、过程成熟度、软件测试、软件工具的标准化,目的是统一不同整车在上述方面的需求,以减少供应商的适应性开发。

2、国内现状

当前,国内的意识、能力还达不到国外的技术水平。既没有形成企业或国内行业标准,也没有参与相关国际标准和规范的制定。少数单位已经开展基于国际标准软件架构的产品研发,形成符合OSEK/VDX规范的软件,但尚未在大规模批量产品中得到应用。

五、AUTOSAR及其发展

1、AUTOSAR简介

当前,OSEK/VDX软件架构在应用过程中遭遇到以下问题和挑战。

・功能需求的跟踪流程不完善,不同整车企业和零部件供应商缺乏兼容性的工具。

・大量时间花费在客户不关心的基础软件的实现和优化上。

・子系统硬件切换需要耗费较多时间来调整现有的软件,对于新需求、新功能需要花费大量的精力调整软件的接口。

・处理不同子系统之间的功能分配以及需要复用部分的功能时需要耗费大量的精力。

・小改动不能在合理的时间内完成,因为底层软件的接口改变费时费力,底层软件和模型生成的软件缺乏明确的接口定义。

基于以上的一些局限和不足,2003年宝马、戴克、福特、通用欧宝、标致、丰田、大众7家整车企业和博世、大陆、西门子VDO3家零部件供应商联合起来成立了汽车开放软件架构组织(AUTO.SAR),此后又吸收了各大整车企业、零部件供应商和工具提供商,目的是为了:

・管理由于功能日趋增多导致的复杂电子电器系统。

・提高产品更改、升级和更新的弹性。

・提高同一产品线之间各方案之间的可裁减性。

・提高电子电器系统的质量和可靠性。

・增加早期开发阶段的错误检查和识别。

AUTOSAR引入标准接口的软件构件(SW―C),通过虚拟功能总线(VFB)完成对整车系统电器功能的完成描述。加上预先布置的ECU和系统的约束条件,完成功能/子功能对ECU的分配。然后通过AUTOSAR定义的基础软件模块配置工具(RTE),即完成对基础软件(BSW)的配置,整个设计过程见图2。

2、AUTOSAR设计方法

AUTOSAR使用OMG定义的SPEM对设计方法进行系统的描述,该设计方法是OMG对系统软件开发过程的标准描述。

首先,系统配置输入选择相关的软件构件和硬件,并识别所有的系统约束条件。配置系统将相关的软件构件(SW―C)分配到各ECU,生成系统配置描述文件,该文件包括所有系统相关信息(总线分配、架构等)以及分配到各个ECU的软件构件(SW―C)的描述。抽象特定ECU信息从系统配置描述导出ECU相关信息,输出文件ECU系统配置。配置ECU添加必要信息如任务调度、需要的基础软件模块BSW、BSW的配置以及各个任务的具体分配工作,这些信息记录在ECU配置描述文件中。然后通过软件层次的编译链接可执行文件,生成最终的可烧写的可执行文件见图3。

该设计方法从系统的角度对系统设计的各个阶段进行了详细明确的描述,有别于以往的基于独立ECU的开发方式;各阶段分工明确,边界定义清晰;ECU需要的基础软件模块标准化,工程师着重于功能的开发;并将各功能的测试和验证工作放在前期去完成,减少后期改动。

3、AUTOSAR基础软件

AUTOSAR同时对ECU的基础软件(BSW)也做了详细的描述。AUTOSAR将基础软件抽象为11块(加上复杂驱动,见图4),共约80个基础软件模块。基础软件模块对应用层即功能软件模块提供统一接口,并且基础软件模块可以通过配置工具RTE进行配置。这样,通过RTE和统一的应用程序接口,将整车企业所关注的功能软件和基础软件分离,供应商只需关注功能软件,也减少了重复开发基础软件的工作量。

4、AUTOSAR的应用

AUTOSAR提供的设计方法和软件架构,对功能驱策的系统开发论实施具有直接的支持作用。功能通过MBD(基于模型开发)进行设计和前期验证,并对底层软件制定统一接口,通过自动代码生成软件构件(SW―C)。对于功能的描述,MBD是一种行之有效的设计方法,Mat lab/Simul ink、Ascent等工具都可以完成模型的描述,而UML则侧重于上层模型的描述。

目前一些整车企业采用AUOTSAR概念进行了前期的预开发。大众通过Math works公司的RTW Embedded Coder从Simul ink模型自动生成软件构件,结合AUTOSAR基础软件,第一次将符合AUTOSAR标准的车身控制模块整合到Pas sat电子电器系统中。2007年底沃尔沃与MGC成功完成AUTOSAR方案论证阶段,转人方案具体实施。

5、AUTOSAR的问题

一些整车厂商已经拥有自己的标准和架构,为避免更换带来的成本和风险,积极向AUTOSAR加入反映自身沿用的需求。这使得标准的定义更庞杂,不但牺牲了简明性,也会对ECU资源提出更多要求,特别是对存储容量以及计算能力的需求,可能超过现有软件开发的常用范围。另外,AUTOSAR没有对实时特性进行相关定义,意味着整车企业需要自己解决延时和抖动等相关实时参数。

六、建议

汽车是现代高新技术的载体,涉及诸多领域的科学与技术问题。汽车产品的关键技术是产业发展及企业竞争力的重要来源和重要支撑;新能源汽车及常规汽车的关键核心技术在应对汽车节能、环保、安全和舒适性日益严格的要求以及汽车产品的市场竞争方面,正取得快速进步和发展。

七、结束语

综上所述,电子电器系统集成测试是汽车制造的核心问题。因此,在今后的汽车生产中,我们要结合实际情况,处理好电子电器系统,确保汽车的质量安全。

参考文献

集成测试范文第5篇

文章编号:1671-489X(2014)18-0094-03

集成电路测试是集成电路产业不可或缺的一个重要环节,其贯穿了集成电路设计、生产与应用的整个过程。集成电路测试技术的发展相对滞后于其他环节,这在一定程度上制约了集成电路产业的发展。集成电路测试产业不但对测试设备依赖严重,对测试技术人员的理论基础和实践能力也有着较高要求。为应对上述挑战,加强电子类学生的就业竞争力,就要求学生在掌握集成电路工艺、设计基础知识的同时,还需具备集成电路测试与可测性设计的相关知识[1-2]。

目前,国内本科阶段开设集成电路测试与可测性设计课程的高校较少,学过的学生也多数反映比较抽象,不知如何学以致用。究其原因,主要是教学环节存在诸多问题[3]。为了提高该课程教学质量,本文对该课程教学内容、方法进行了初步的探索研究,以期激发学生的学习主动性,加深对该课程的理解和掌握。

1 理论教学结合实际应用

在理论教学中结合实际应用,有助于学生明确学习目的,提升学习兴趣。因此,讲授测试重要性时可以结合生活中的应用实例来展开。如目前汽车中的ABS电路如果不通过测试,将会造成人员和汽车的损伤;远程导弹中的制导电路不通过测试,将无法精确命中目标;制造业中的数控机床控制电路,交通信号灯的转向时间显示电路,家电产品中的MP3、MP4解码电路等,均需进行测试等。通过这些介绍,可以使学生了解测试的重要性,从而能更加主动地去掌握所学知识。

2 合理安排教学内容

针对集成电路测试与可测性设计的重要性,电子类专业在本科生三年级时开设集成电路测试与可测性设计课程。该课程的教材采用以中文教材《VLSI测试方法学和可测性设计》(雷绍允著)为主、以英文原版教材《数字系统测试与可测性设计》(Miron Abramovici著)为辅的形式,结合国外高校的授课内容和可测性设计在工业界的应用,对课程内容进行设计。课程定为48学时,课程内容大致分为集成电路测试、可测性设计和上机实验三个部分。

集成电路测试 这部分内容安排20个学时,主要讲解集成电路的常用测试设备、测试方法、集成电路的失效种类、常用的故障模型以及故障检测的方法。组合逻辑电路测试着重讲解测试图形生成方法,主流EDA软件核心算法,包括布尔差分法、D算法、PODEM以及FAN算法等。时序电路测试讲解时序电路的测试模型和方法,介绍时序电路的初始化、功能测试以及测试向量推导方法。

集成电路可测性设计 这部分内容安排16个学时,主要讲解集成电路专用可测性设计方法如电路分块、插入测试点、伪穷举、伪随机等一些较为成熟的可测性设计方法。同时讲解工业界较为流行的可测性设计结构。

上机实验 这部分内容安排12学时。目前主流测试与可测性设计EDA软件Synopsys属于商业软件,收费较高,难以在高校普及使用。为此,本课程选取开源软件ATALANTA和FSIM并基于ISCAS85标准电路,进行故障测试图形生成实验。此外,通过在实验手册中编排基于Quartus软件的电路可测性结构设计等内容,将实验和理论讲解有机结合。

3 培养学生举一反三的能力

创设问题情境,启发学生自主利用已学知识,积极思考、探索。如在讲授组合逻辑故障测试向量生成时,以较为简单的组合逻辑为例,对图1提出以下问题[4]。

1)为了能够反映在电路内部节点所存在的故障,必须对故障节点设置正常逻辑值的非量,这个步骤称为故障激活。对应于图1,如何激活故障G s-a-1?

2)为了能够将故障效应G传播到输出I,则沿着故障传播路径的所有门必须被选通,也就是敏化传播路径上的门。对应图1,如何传播故障G s-a-1?

3)根据激活和敏化故障的要求,如何设置对应的原始输入端的信号值?

通过提问思考和共同探讨,问题得以解决,学生印象深刻,对后续理解各种测试向量生成算法奠定基础。

4 实例讲解

集成电路测试与可测性设计是一门理论化较强的课程,学生在学习过程中可能会产生“学以何用”的疑问。为消除这些疑问,加强学生学习兴趣,明确学习目的,需要授课教师在课程讲解过程中穿插一些测试实例。为此,本课程以科研项目中所涉及的部分测试实例为样本,结合学生的掌握和接受能力加以简化,作为课堂讲解实例。

下面以某个整机系统中所涉及的一款数字编码器为例,进行功能和引脚规模的简化,最终形成图2所示的简化编码器原理图。针对该原理图和具体工作原理,讲解该编码器的基本测试方法和过程。

图2所示编码器有四个地址输入引脚(A0~A3),一个电源引脚VDD(5 V),一个时钟输入引脚CLK,一个输出引脚DOUT和一个接地引脚GND。在地址端(A0~A3)输入一组编码,经过编码器编码,在DOUT端串行输出。编码的规律如图3所示,编码输出顺序(先左后右):A0编码A1编码A2编码A3编码同步位。

该测试实例主要围绕功能测试来进行具体讲解。功能测试通过真值表(测试图形)来验证编码器功能是否正确。编码器输入引脚可接三种状态:高电平(1)、低电平(0)和悬空(f)。本实例只列举三组真值表来对该编码器进行测试,即输入引脚分别为1010、0101、ffff。真值表中的每一行代表一个时钟周期(T)。H(高电平)和L(低电平)代表编码器正确编码时DOUT引脚的输出电平。针对1010的输入,参照图3编码规律和表1编码顺序,DOUT输出按A0 A1 A2 A3(1010)顺序实现编码,具体真值表如图4所示。

图4中Repeat n(n为自然数)代表重复验证该行n个时钟。该测试图形通过测试系统的开发环境编译器编译成测试机控制码,发送给测试系统控制器。测试系统发出被测电路所需的各种输入信号并捕获被测电路的输出引脚DOUT信号。当实际测试采样DOUT引脚所得信号与测试图形中的期望输出完全相符时,表示被测电路功能正确,测试通过。反之,则提示有错,编码器功能失效。同样,当输入分别为0101和ffff时,测试图形如图5、图6所示。

实际数字集成电路测试的过程远比上述过程复杂,本例中所讲解的功能测试是一种不完全测试,测试的故障覆盖率和测试效果有待商榷。然而,无论多复杂的功能测试,其主要测试原理基本类似。通过这样的测试实例讲解,能够让学生了解测试图形的功能,熟悉数字电路测试的大体过程和基本原理,加深对理论知识的理解。

5 重视与相关学科的交叉衔接

作为电子类的专业课,本课程横跨计算机软件技术、电路设计技术、数学、物理等多个领域。有鉴于此,在教学中应尽可能地体现集成电路测试与可测性设计与其他课程的关系,在教学中为后续课程打下基础。