国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

VLSI測試向量轉(zhuǎn)換過程實現(xiàn)

2018-02-26 12:23張金鳳唐金慧馬成英
電子技術(shù)與軟件工程 2018年17期
關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)換

張金鳳 唐金慧 馬成英

摘要

隨著超大規(guī)模集成電路(VLSI)設(shè)計的規(guī)模和復(fù)雜性不斷增加,用于測試芯片的測試向量變的非常龐大,同時測試程序設(shè)計需考慮多種因素,從而導(dǎo)致測試開發(fā)工作困難程度大大增加。自動測試設(shè)備(ATE)不能直接使用電子設(shè)計自動化(EDA)產(chǎn)生的仿真向量,需要通過轉(zhuǎn)換得到ATE可識別的測試向量,測試向量的轉(zhuǎn)換成為測試程序開發(fā)的關(guān)鍵步驟之一。本文介紹了VLSI測試向量轉(zhuǎn)換的概念、向量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵技術(shù),分析了測試向量轉(zhuǎn)換過程,并以可編程邏輯器件為例具體講解VLSI測試向量轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)過程。另外,開發(fā)了ATE測試向量轉(zhuǎn)換腳本軟件,縮短了測試程序調(diào)試時間,加快了測試程序開發(fā)速度。

【關(guān)鍵詞】VLSI 測試向量 轉(zhuǎn)換 ATE 可編程邏輯器件

1 引言

隨著VLSI設(shè)計水平的不斷提高,IC的邏輯關(guān)系越來越復(fù)雜,時序要求嚴(yán)格甚至苛刻,測試已經(jīng)不可能像早期那樣人工輸入測試向量來實現(xiàn)。向量一般是在VLSI設(shè)計過程中由EDA產(chǎn)生,然而EDA產(chǎn)生的仿真向量一般不能直接為ATE所用,需要轉(zhuǎn)換才能成為ATE所識別的測試向量。因此,VLSI測試程序開發(fā)中,測試向量轉(zhuǎn)換已經(jīng)成為測試程序開發(fā)的一個重要環(huán)節(jié)。國外有些公司也能提供成熟的軟件來實現(xiàn)測試向量轉(zhuǎn)換,但價格高昂(一般需要幾萬或幾十萬美金)、培訓(xùn)成本高,另外軟件系統(tǒng)龐大、維護(hù)困難、技術(shù)支持和升級費(fèi)用高。因此,很有必要研究VLSI測試向量轉(zhuǎn)換方法,實現(xiàn)測試向量的快速轉(zhuǎn)換,縮短測試程序開發(fā)周期。

2 測試向量轉(zhuǎn)換

測試向量轉(zhuǎn)換就是在集成電路測試時使用EDA工具生成的仿真向量,轉(zhuǎn)換為ATE需要的測試向量的過程。仿真向量有多種格式,如VCD、EVCD、WGL、STIL等,一般跟所使用的EDA軟件有關(guān)。基于功能測試的仿真一般輸出VCD格式的向量,基于結(jié)構(gòu)測試的仿真一般輸出WGL格式的向量,最新的軟件工具一般支持目前國際上較先進(jìn)的STIL格式的仿真輸出。一般意義上的測試向量包括測試時序和測試向量,是周期化的結(jié)果,格式與測試平臺有關(guān)。不同品牌的ATE,測試向量格式一般不同,即使是同一品牌的ATE,其測試向量的格式也可能不完全相同。

測試向量的轉(zhuǎn)換,重點(diǎn)是將基于事件的仿真向量,分割成周期化的測試時序和測試向量,當(dāng)然也包括轉(zhuǎn)換前的時序優(yōu)化和轉(zhuǎn)換后的向量壓縮與編譯。若有些仿真向量轉(zhuǎn)換不成功,則需要重新對這部分向量進(jìn)行時序調(diào)整、優(yōu)化,仿真輸出后再次轉(zhuǎn)換。仿真向量轉(zhuǎn)換為測試向量后,需要結(jié)合使用先前準(zhǔn)備好的通道配置文件(.pin)和電平設(shè)置文件(.level),進(jìn)行測試程序調(diào)試。若一次調(diào)試不通過,則需要進(jìn)行第二次調(diào)試,第三次調(diào)試,……等等,3向量轉(zhuǎn)換過程分析

測試向量轉(zhuǎn)換過程中,首先需要關(guān)注生成的波形數(shù)量是否超過ATE的波形存儲容量,如果超過,需要對波形進(jìn)行手工合并。還有如果測試時序中所包含的沿數(shù)量超過ATE所能提供的定時沿數(shù)量,測試將無法完成。最后將測試向量導(dǎo)入ATE,由ATE產(chǎn)生測試激勵,送入DUT,并對DUT的輸出進(jìn)行采樣、比較。一般來講比較的結(jié)果有兩種:

(1)比較結(jié)果符合仿真結(jié)果,那么,這一段向量就算調(diào)試通過,可進(jìn)行下一段向量的調(diào)試;

(2)比較結(jié)果與仿真結(jié)果不符,則需要根據(jù)芯片的基本功能特征和時序特點(diǎn),不斷調(diào)整測試時序中的各個驅(qū)動沿和比較沿。

大規(guī)模集成電路的測試一般需要經(jīng)歷三個階段:第一個階段是仿真階段,一般運(yùn)用EDA或 ATPG工具仿真完成;第二個階段是測試程序開發(fā)階段,主要進(jìn)行測試接口設(shè)計、測試向量轉(zhuǎn)換和測試調(diào)試工作;第三個階段是測試階段,完成測試工作。

4 向量轉(zhuǎn)換關(guān)鍵技術(shù)

目前,大多數(shù)大規(guī)模集成電路測試都是基于功能的仿真,仿真輸出一般是VCD格式,VCD文件是電平信號的事件集合,而ATE測試向量是周期化的代碼,因此,開發(fā)測試程序中的一個重要工作就是將仿真VCD文件轉(zhuǎn)換成ATE可識別的代碼,也就是進(jìn)行測試向量轉(zhuǎn)換。進(jìn)行測試向量轉(zhuǎn)換時,需要重點(diǎn)突破VCD電平分離方法、測試時序提取方法、測試向量壓縮方法等關(guān)鍵技術(shù)。

4.1 VCD電平分離

由于VCD中,不管是輸入信號還是輸出信號,所有的有效信號電平都是以?;?表示,而ATE的驅(qū)動沿和比較沿所對應(yīng)的測試波形是不同的,因此,在進(jìn)行時序提取和向量轉(zhuǎn)換前,必須先根據(jù)芯片的各管腳屬性按一定格式寫成配置文件,雙向管腳則需要指出其控制信號。

4.1.1 純輸入、純輸出信號的分離

對于純輸入信號,信號電平0、1仍然用0、1表示,對于純輸出信號,用L表示0,用H表示1。

4.1.2 雙向信號的分離

雙向管腳有時作為輸入有時作為輸出,需要指出其控制信號,如當(dāng)控制信號為。時,該雙向管腳作為輸出使用,用L表示電平。,用H表示電平1,那么為1時就作為輸入,信號電平0、1仍然用0、1表示。

4.1.3 總線信號的分離

VCD中,總線信號電平從左到右分別對應(yīng)最高位到最低位,分離時同樣要根據(jù)其管腳屬性(純輸入、純輸出或雙向)進(jìn)行格式上的變換。

4.2 測試時序提取

時序提取方法理論上有兩種,一種是單點(diǎn)取樣法,單點(diǎn)取樣是在每個周期的固定時刻對信號進(jìn)行取樣。對于輸入信號,一般取樣點(diǎn)設(shè)置在周期靠前位置;對于輸出信號,一般取樣點(diǎn)設(shè)置在周期靠后位置,這樣做的目的是保證芯片有足夠的傳輸延遲時間。另一種是波形繼承法,波形繼承法是將仿真向量按ATE測試周期進(jìn)行時間上的切割,切割產(chǎn)生的波形原封不動保存下來,形成測試時序和向量。二者各有優(yōu)缺點(diǎn)。實際工作中使用的方法往往是二者的結(jié)合。

4.3 測試向量壓縮

隨著VLSI集成度的不斷提高,芯片的功能越來越強(qiáng)大,測試它所需要的向量也變的越來越長。然而,ATE的向量存儲深度是有限的,當(dāng)芯片的測試向量超過了的向量存儲深度,測試將無法完成。還有,當(dāng)測試向量較大時,每次向ATE導(dǎo)入向量都會占用較長時間,不便于測試程序的調(diào)試。

周期化后的測試圖形是按照測試周期劃分的測試向量,結(jié)構(gòu)上十分整齊,并且為了完成某種特定的功能測試,在一段時間內(nèi)測試波形變化不是很大,所以其中會存在許多重復(fù)的測試向量。測試向量壓縮的基本原理是利用ATE的指令功能實現(xiàn)向量的REPEAT、LOOP等。

5 測試向量轉(zhuǎn)換實現(xiàn)

結(jié)合工作實踐,本文提出一種VLSI測試向量轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的方法,下面以可編程邏輯器件為例具體分析VLSI測試向量轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)過程。

5.1 設(shè)計編寫源程序

根據(jù)被測芯片手冊,設(shè)計編寫功能源程序,比如將可編程陣列設(shè)計成具有一定功能的邏輯電路,將內(nèi)嵌存儲模塊設(shè)計成一定容量的單口SRAM等,并實現(xiàn)全部資源的覆蓋,一般使用硬件編程語言實現(xiàn),并在相應(yīng)軟件開發(fā)環(huán)境下編譯。

5.2 在線仿真

根據(jù)設(shè)計編寫的源程序,在相應(yīng)軟件開發(fā)環(huán)境下建立仿真文件,對測試工程進(jìn)行仿真,仿真頻率設(shè)為ATE測試頻率,復(fù)位信號有效,一般對所有的可能輸入進(jìn)行遍歷。比如對于4輸入查找表結(jié)構(gòu)的可編程邏輯陣列,若設(shè)計成4輸入4輸出的串行邏輯電路,仿真文件中的四個輸入信號可從0000步進(jìn)到1111。使用modelsim進(jìn)行仿真,并生成VCD仿真文件。

5.3 獲取輸出波形,導(dǎo)出采樣數(shù)據(jù)

VCD仿真文件用來記錄特定時刻的信號變化,它包含了豐富的芯片信息,但因為仿真和測試的差異,這兩者所需的文件格式是有很大區(qū)別的,如測試時常常需要確定文件中包含的各個管腳的方向,并屏蔽一些用不到的管腳,這些操作都需要把信號按管腳來分類,而VCD文件是包含有時間量程,范圍定義,堆放了時間類型和隨著時間的增加實際值改變信息的ASCII文件,是按時間點(diǎn)來劃分的,所以需要進(jìn)一步轉(zhuǎn)換??梢酝ㄟ^購買國外成熟的軟件來實現(xiàn),如以色列Test Insight公司的STILLink。另外,也可以通過一些其他的方法實現(xiàn)。本文將先通過EDA工具Quartos在獲取輸出波形中導(dǎo)出采樣數(shù)據(jù),通過Quartus軟件將VCD文件保存為TBL輸出波形文件,TBL輸出波形文件中包含了時間信息以及輸入、輸出管腳的狀態(tài),用文本編輯器導(dǎo)出詳細(xì)的采樣數(shù)據(jù)。

5.4 編寫腳本軟件文件

以上獲得的采樣數(shù)據(jù),也并不能被ATE識別,我們編寫專用腳本文件將采樣數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)換成ATE專用測試向量。依據(jù)芯片的功能仿真時序,按照ATE測試向量的固有格式,使用Delphi語言編寫專用腳本文件,將采樣數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)換成ATE可以識別的測試向量。腳本軟件將測試需要的信息從TBL采樣數(shù)據(jù)文件中提取,并根據(jù)測試周期和定時沿數(shù)量要求,進(jìn)行時序優(yōu)化,然后以ATE機(jī)臺可識別的格式另存到測試向量文件pattern中。該腳本軟件適用于Windows操作系統(tǒng),使用圖形化界面,如圖1所示,左邊圖為腳本軟件底層部分,右邊空白區(qū)域為運(yùn)行結(jié)果的狀態(tài)顯示,右邊控件為命令按鈕。該軟件有一個后臺運(yùn)行窗口(命令行窗口,按“Ctrl+c”可終止程序運(yùn)行),提示運(yùn)行過程中的各類信息,如警告、錯誤等。使用時,需將該軟件、TBL采樣數(shù)據(jù)文件直接放置在同一個文件夾下,這樣轉(zhuǎn)換完成時生成的測試向量文件也會放置在同樣的文件中。

5.5 測試向量的調(diào)試和整理

由于源程序編寫過程中可能有冗余,仿真波形的觸發(fā)向量可能和待測器件復(fù)位操作不同步,所以經(jīng)過波形抓取和腳本文件轉(zhuǎn)換得到的測試向量并不能夠直接用于測試。主要表現(xiàn)是延遲時間不一致,也就是實際出現(xiàn)輸出和測試向量不同步,但是波形格式是一致的。要在測試ATE上經(jīng)過多次的調(diào)試,并且不斷的優(yōu)化源程序結(jié)構(gòu),保證輸出延遲時間穩(wěn)定,并且通過增加或者減少延遲時間保證測試向量和實際輸出完全一致。另外,針對單行或多行的重復(fù)測試向量利用ATE指令功能的REPEAT、LOOP實現(xiàn)測試向量的壓縮,降低測試向量相同時的冗余。

6 結(jié)束語

本文從測試工作實踐出發(fā),基于大規(guī)模測試系統(tǒng),詳細(xì)分析了VLSI測試向量轉(zhuǎn)換的流程,并開發(fā)了ATE測試向量轉(zhuǎn)換腳本軟件,達(dá)到了加快測試開發(fā)速度、降低測試成本的目的。

參考文獻(xiàn)

[1]潘洪良.VLSI自動測試向量生成技術(shù)研究[D].黑龍江大學(xué),2012.

[2]孫亞春.STIL-ATE與EDA之間的橋梁[J].中國集成電路,2010,133(06):70-72.

[3]IEEE P1450.1,IEEE Standard TestInterface Language(STIL)for DigitalTest Vector Data Design Extension[S].

[4]王鑫.測試向量的自動生成及其功能驗證環(huán)境[D].上海交通大學(xué),2006.

[6]吳明行.芯片的測試向量轉(zhuǎn)換技術(shù)研究與系統(tǒng)實現(xiàn)[D].中國科學(xué)院研究生院,2006.

[7]李九州,楊兵.一種實用的VCD處理方法[J].電子設(shè)計工程,2013,21(15):61-64

[8]于海濤.測試數(shù)據(jù)編碼壓縮技術(shù)的研究[D].哈爾濱工程大學(xué),2008

猜你喜歡
轉(zhuǎn)換
變式教學(xué)法在高中數(shù)學(xué)中的應(yīng)用
淺議長期股權(quán)投資核算方法的轉(zhuǎn)換
大數(shù)據(jù)時代檔案管理模式的轉(zhuǎn)換與創(chuàng)新
論英漢語翻譯中語內(nèi)翻譯向語際翻譯的轉(zhuǎn)換
淺談平面圖與立體圖的思維培養(yǎng)
404 Not Found

404 Not Found


nginx
沅陵县| 略阳县| 农安县| 涡阳县| 明光市| 拜城县| 闽侯县| 渝中区| 饶河县| 南川市| 澳门| 新营市| 潼南县| 贵阳市| 临洮县| 格尔木市| 黔西| 安康市| 永寿县| 昭觉县| 上栗县| 肇州县| 巴里| 镶黄旗| 乌审旗| 永宁县| 宁远县| 邮箱| 汕尾市| 镶黄旗| 天峨县| 大名县| 即墨市| 越西县| 承德县| 白城市| 莱芜市| 孝昌县| 马鞍山市| 句容市| 梅河口市|