一種系統芯片的功能測試方法

　　1 引言 

　　一個(gè)正確的電路設計拿到工廠(chǎng)去制造，并不可能百分之百的正確地制造出來(lái)?？倳?huì )受到種種不確定性的影響，比如制造機器的偏差、環(huán)境干擾、硅片的質(zhì)量不一致甚至是一些人為的失誤等等方面的影響，生產(chǎn)出的產(chǎn)品并不全都是完好的。如果芯片存在有故障，這樣的芯片是絕對不允許流入市場(chǎng)中的。那么如何檢驗出有制造缺陷的芯片，這就屬于測試的范疇。在深亞微米階段，線(xiàn)寬非常精細，工序數量又多，更加容易受到干擾的影響，制造故障變得尤其明顯。所以必須加大測試的力度，盡可能地減少次品流人市場(chǎng)的幾率。

　　下面將通過(guò)設計一個(gè)系統芯片——“成電之芯”的功能測試平臺來(lái)具體介紹實(shí)現系統芯片功能測試的方法。

　　2 評估測試需求

　　在進(jìn)行功能測試和選用必要的工具之前，應該審定系統芯片測試的基本要求，并明確解決如下4個(gè)問(wèn)題閉：1)哪些是必須的基本測試能力；2)怎樣觀(guān)察對測試序列的響應；3)測試平臺需要多高的靈活性；4)需要多少經(jīng)費和時(shí)間。

　　對基本測試平臺能力[3]的評估應該包括：1)所需的激勵時(shí)鐘速度；2)所需的激勵通道數；3)輸入的電壓標準；4)測試序列的長(cháng)度。

　　“成電之芯”是一款0.18μm工藝、內嵌DSP核的730萬(wàn)門(mén)SoC，面積31mm×31mm，PBGA609封裝，它的硬件部分主要實(shí)現脈沖壓縮、動(dòng)目標顯示(MTI)、動(dòng)目標檢測(MTD)、求模取對數等算法，其中脈沖壓縮比最大可做到1024，MTD濾波通道數最大為256，每個(gè)通道的濾波器階數最大為256，每個(gè)相參處理間隔的數據量最大為2M深度，MTI濾波最多可做16脈沖對消，根據雷達整機系統需求，上述參數可靈活調節，通過(guò)DSP核，可用軟件實(shí)現其它各類(lèi)數字信號處理算法(如CFAR等)。芯片的內部處理速度最快160MHz，外部I／O速率范圍為1～80MHz。芯片I／O電平為L(cháng)VTTI電平。該芯片的數據流框圖如圖1所示。

　　圖1中，實(shí)線(xiàn)區域為芯片內部各模塊，虛線(xiàn)部分為片外存儲器。從圖中可以看出，雷達信號處理專(zhuān)用芯片的數據傳輸主要由DPC數據總線(xiàn)和ED數據總線(xiàn)完成。

　　通過(guò)上述對“成電之芯”的簡(jiǎn)單介紹，該芯片的系統功能和測試平臺的能力需求已經(jīng)一目了然。

　　3 功能測試平臺的建立

　　3.1 功能測試平臺建立方法

　　測試平臺是為了向被測芯片施加輸入激勵而建立起來(lái)的。如圖2所示，測試平臺向被測芯片輸入激勵，對輸出采樣，并將結果與期望值比較，得出比較分析結果。

　　建立測試平臺的過(guò)程是建立在對被測芯片功能屬性透徹理解的基礎上的。目前，常用的測試平臺建立方法有：采用可編程器件建立測試平臺、基于波形建立測試平臺、基于可編程測試儀建立測試平臺和基于事物建立平臺。