武乾文，奚留華，郭曉宇

（中國電子科技集團公司第五十八研究所，江蘇無錫 214035）

1 引言

TMS3206713B是TI公司的高性能DSP芯片，用于高速數(shù)字信號處理，由CPU內核、外設以及存儲器3個部分組成。CPU中的8個功能單元并行工作，功能單元可以分成2組，每組由4個基本功能單元組成。CPU中具有2組寄存器，每組寄存器由16個32位寄存器組成。在運行期間不做硬件數(shù)據(jù)相關性的檢查，運行程序能執(zhí)行8條指令，提高芯片的處理速度，該芯片在電子測量、測控、圖像、雷達、聲納和軟件無線電等領域得到了廣泛的應用。

隨著TMS3206713B[1-6]的應用越來越廣泛，其在應用、生產(chǎn)等各個階段需要多次測試以確保產(chǎn)品質量以及開發(fā)出符合系統(tǒng)要求的電路，尤其對應用在軍工設備上的TMS3206713B，為了控制質量，保障裝備可靠性，集成電路檢測及篩選至關重要。在測試部分二篩DSP電路時，采用實裝測試和測試機測試兩部分，實裝測試只能對電路功能進行測試，由于接觸等問題有損壞電路的風險；而測試機測試由于無法給DSP電路灌入程序實現(xiàn)其功能測試，連一些簡單的VOH、VOL都無法測試。現(xiàn)有測試方法整體測試覆蓋率不高，因此我們提出一種基于應用模式的DSP測試方法，既能保護電路，又能實現(xiàn)電路參數(shù)項的測試。

2 測試儀器和測試電路

采用的測試儀器是G150及J750EX，G150測試頻率可達30 MHz，測試通道數(shù)多達512個，測試向量深度可達1 M；J750EX測試頻率可達200 MHz，測試通道數(shù)多達1048個，測試向量深度可達16 M。測試電路為TMS3206713B。

3 功能測試

3.1 TMS3206713B功能原理

DSP系統(tǒng)如圖1所示，包括電源、存儲器、外部接口、數(shù)/模和模/數(shù)轉換電路等部分模塊。應用DSP系統(tǒng)，實現(xiàn)對外部信號的數(shù)據(jù)采集、存儲及處理，利用程序指令對外部設備進行控制操作。FLASH存儲器十分重要，開發(fā)有特殊應用的DSP系統(tǒng)，必然脫離仿真器獨立運行，需要在斷電后能夠保存程序以及初始化數(shù)據(jù)的存儲器。FLASH具有電信號擦除功能，成為構建DSP應用系統(tǒng)時存儲器的首選。系統(tǒng)上電后，DSP自帶的引導程序把應用程序從存儲器中引導到DSP應用板上（如內部SRAM、SDRAM等）。DSP系統(tǒng)的引導（BOOT）是在系統(tǒng)加電或者復位時進行的，DSP將儲存在外部存儲器中的程序代碼通過DMA或者EDMA的方式到內部高速內存中運行，既能擴展DSP的存儲空間，又發(fā)揮了DSP內部資源的效能。用戶代碼通過掩模寫入到DSP內部ROM中，容量及價格的限制將成為問題，不便于擴展及升級。DSP系統(tǒng)引導方式并不唯一，對TMS320C6713B而言，加電后RESET信號設置為低，芯片處于復位狀態(tài)，RESET信號上升沿處鎖存住 Bootmode（HD[4∶3]）信號，即可決定芯片引導方式，具體如表1所示。

圖1 典型的DSP系統(tǒng)

表1 TMS320C6713B系統(tǒng)的不同引導方式

對HD[4∶3]管腳電平通過電阻上拉或者下拉的方法實現(xiàn)不同的引導模式。下面簡述3種不同的引導模式。

（1）主機引導

CPU為保持狀態(tài)，其余硬件均保持常態(tài)。外部主機通過主機口初始化CPU的存儲空間，包括寄存器的初始化，控制EMIF以及其他外圍設備的配置寄存器。主機完成初始化工作后，將主機口控制寄存器中的DSPINT管腳設置為1，結束引導。CPU退出復位狀態(tài)，執(zhí)行地址0處指令。

（2）Emulation引導

利用仿真器設置DSPINT，CPU從地址0處執(zhí)行指令。每次操作前，仿真器在地址0處設斷點。

（3）EMIF引導

把程序代碼保存在ROM、FLASH或其他存儲器中，對應著DSP的CE1空間，數(shù)據(jù)格式和系統(tǒng)一致。內部復位時，DSP從CE1空間拷貝1 kB數(shù)據(jù)到地址0處。可指定外部ROM存儲寬度，EMIF將相鄰的8 bit/16 bit格式的數(shù)據(jù)合并為32 bit。DSP用EDMA的加載過程是單幀數(shù)據(jù)塊傳輸。傳輸完成后CPU退出復位，執(zhí)行地址0處程序。

3.2 關鍵技術

TI公司TMS320C6000系列DSP電路內部沒有程序存儲器，電路需要外加Flash程序存儲器加載程序后才能工作。如果在測試板上焊接Flash程序存儲器和外圍SRAM電路，DSP電路的接觸無法測試，端口驅動能力測試也會受到影響。如何模擬外圍電路給TMS320C6000系列DSP電路加載程序和IO通信，是解決TMS320C6000系列DSP電路測試的關鍵技術。

3.3 解決方案

整合測試機測試和實裝測試在一塊測試板上完成。通過外加Flash程序存儲器加載程序，通過外圍SRAM電路實現(xiàn)TMS320C6000系列DSP電路的數(shù)據(jù)和地址等讀寫功能腳的測試，然后通過GPIO腳將測試結果顯示出來，同時還可以測量TMS320C6000系列DSP電路的實際工作電流等參數(shù)。先使用G150測試機驗證此方案的可行性，然后通過移植到J750EX上實現(xiàn)量產(chǎn)。

使用G150測試機可以將TMS320C6000系列DSP電路和外部Flash程序存儲器之間的程序加載過程以及和外圍SRAM電路通信的過程采集下來；然后去掉Flash和SRAM電路，通過G150模擬外部Flash程序存儲器給TMS320C6000系列DSP電路加載程序，模擬外圍SRAM電路和TMS320C6000系列DSP電路進行讀寫測試，就能實現(xiàn)TMS320C6000系列DSP電路大部分端口的接觸、功能測試，以及實現(xiàn)部分直流參數(shù)的測試。

與實裝測試結果相比，該方案增加了接觸測試、電源電流測試、輸入漏電測試、輸出驅動測試、輸出高阻漏電測試等，提高了被測試電路的可靠性，同時避免了由于放置不當引起的電路燒毀風險。

3.4 具體實施過程

圖2 6713DSK評估板

如圖2所示，通過6713DSK評估板原理圖選擇合適的器件，將SDRAM存儲器換成SRAM，其余電源和Flash不變，去除不必要的其他元器件，同時將電路與Flash通信的管腳連接至G150的通道，制作成了C6713的G150采集板。通過PCB制作、焊接、調試燒入程序后，在G150上采集DSP與Flash的通信過程，最后將采集的數(shù)據(jù)轉換成J750代碼。

將G150采集轉換的代碼在J750上運行，驗證其能夠模擬Flash與C6713進行通信并配置，測試了電源電流、數(shù)據(jù)、地址和GPIO端口的驅動、漏電等參數(shù)；最后設計了老化板，并通過了7天老化試驗，驗證了設計的正確性。

期間我們使用了CCS編程C6713B的流程，完成了C6713B程序開發(fā)項目，還使用這套流程和方法進行了32位BGA封裝的C6713B電路的測試和老化設計，并通過了一百多顆電路的生產(chǎn)驗證；后續(xù)還需要通過編程其余模塊的程序，提高DSP電路的測試覆蓋率，同時將這套流程移植到其他C6000系列DSP和ADSP電路的測試程序開發(fā)上去。

圖3 6713DSK老化板電路板設計

圖4 6713DSK老化板原理圖設計

3.5 后續(xù)問題

新的DSP測試技術主要解決了TMS320C6000系列DSP電路最小應用系統(tǒng)下的功能測試，這也是用戶使用最多的模式。但是如果有用戶使用TMS320C6000系列DSP電路的其他功能，新的DSP測試技術并沒有覆蓋到。所以此DSP測試技術的功能覆蓋率還不是特別全面。

后期我們會通過增加測試板外圍元器件采集響應功能模塊信號和功能模塊回環(huán)自測試等方式實現(xiàn)缺少的功能模塊的測試。

4 結論

通過對DSP測試技術的創(chuàng)新，我們可以實現(xiàn)正向開發(fā)TI公司TMS320C6000系列DSP電路的測試代碼，實現(xiàn)穩(wěn)定可靠的測試，為二篩打開市場提供技術保證。

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