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[導(dǎo)讀]S698PM芯片是一款抗輻照型的高性能、高可靠、高集成度、低功耗的多核并行處理器SoC芯片,其芯片內(nèi)部集成了豐富的片上外設(shè),可廣泛應(yīng)用在航空航天、大容量數(shù)據(jù)處理、工業(yè)控制、船舶、測(cè)控等應(yīng)用領(lǐng)域;而J750是業(yè)界比較認(rèn)可測(cè)試結(jié)果的SOC芯片ATE(Automatic Test Equipment)測(cè)試機(jī),市場占有率非常高。下面主要介紹在J750上開發(fā)S698PM芯片BSD測(cè)試程序及注意事項(xiàng)。

S698PM芯片是一款抗輻照型的高性能、高可靠、高集成度、低功耗的多核并行處理器SoC芯片,其芯片內(nèi)部集成了豐富的片上外設(shè),可廣泛應(yīng)用在航空航天、大容量數(shù)據(jù)處理、工業(yè)控制、船舶、測(cè)控等應(yīng)用領(lǐng)域;而J750是業(yè)界比較認(rèn)可測(cè)試結(jié)果的SOC芯片ATE(Automatic Test Equipment)測(cè)試機(jī),市場占有率非常高。下面主要介紹在J750上開發(fā)S698PM芯片BSD測(cè)試程序及注意事項(xiàng)。

1.概述

隨著SOC芯片系統(tǒng)功能越來越復(fù)雜,在一顆芯片中,通常包括有數(shù)字部分、模擬部分以及相關(guān)的存儲(chǔ)器件,甚至有的還有射頻模塊,這不但對(duì)ATE測(cè)試設(shè)備提出更快、更高的要求,而且還要考慮測(cè)試時(shí)間成本,因此通??蛻魰?huì)要求測(cè)試程序前兩項(xiàng)測(cè)試項(xiàng)目要能夠快速判斷出SOC芯片90%常見問題的缺陷。經(jīng)過多年SOC測(cè)試方法和測(cè)試原理摸索,逐漸形成前兩項(xiàng)測(cè)試內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn):一個(gè)是電流功耗測(cè)試,另外一個(gè)就是BSD測(cè)試項(xiàng)目流程。

2.S698PM芯片簡介

S698PM芯片是一款抗輻照型的高性能、高可靠、高集成度、低功耗的多核并行處理器SoC芯片; S698PM芯片內(nèi)部集成了豐富的片上外設(shè),包括常見USB2.0主控器、I2C主控器、以太網(wǎng)控制器等功能模塊; S698PM芯片支持RTEMS、 eCOS、VxWorks、Linux等實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng),用戶可方便地實(shí)現(xiàn)嵌入式實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的高性能多核并行處理設(shè)計(jì)。

S698PM芯片采用了TMR技術(shù)對(duì)芯片內(nèi)部所有邏輯單元進(jìn)行了三模冗余加固,采用EDAC技術(shù)對(duì)內(nèi)部與外部存儲(chǔ)器進(jìn)行了檢錯(cuò)糾錯(cuò)加固,因此該芯片的具有很高的抗輻照能力。

S698PM是全球第一款量產(chǎn)化的對(duì)標(biāo)LEON4內(nèi)核版本的嵌入式SPARC V8多核SOC芯片,其在功能及性能等方面均領(lǐng)先了業(yè)界的同類型產(chǎn)品。S698PM代表了當(dāng)今SPARC嵌入式SOC芯片的最高水平。

3.BSD測(cè)試項(xiàng)目原理

BSD(Boundary-scan Diagnostics)的測(cè)試原理主要是利用芯片里JTAG電路進(jìn)行芯片管腳電路檢測(cè)是否有功能缺陷的測(cè)試方法。因此SOC芯片里的JTAG電路主要具備兩個(gè)功能,并且可通過模式選擇管腳來設(shè)定。一個(gè)功能是通過JTAG電路進(jìn)行軟件配置和調(diào)試SOC芯片內(nèi)核工作參數(shù),實(shí)現(xiàn)軟件在線調(diào)試功能;另一個(gè)功能就是通過JTAG口灌入掃描控制信號(hào)進(jìn)行芯片硬件電路的BSD測(cè)試或是MBIST測(cè)試。

在芯片設(shè)計(jì)階段,當(dāng)插入JTAG電路的同時(shí),會(huì)在芯片的所有管腳接口上插入一個(gè)帶時(shí)鐘的觸發(fā)器,并把該時(shí)鐘信號(hào)連接到JTAT_CLK信號(hào)上,同時(shí)把觸發(fā)器的輸入端和輸出端按照掃描鏈的串行互聯(lián)方式連接,并把最初的輸入端連接到JTAT_DI端,把最后的輸出端連接到JTAT_DO端,形成一個(gè)閉環(huán)的測(cè)試鏈。最后利用工具生成BSD測(cè)試程序需要的PATTERN文件,提供給測(cè)試機(jī)測(cè)試需要。

4.基于J750的BSD測(cè)試方法

首先,BSD測(cè)試需要準(zhǔn)備測(cè)試向量文件,該文件是由IC設(shè)計(jì)工程師在插入JTAG電路時(shí),生成的邊界掃描向量表文件,同時(shí)生成測(cè)試機(jī)所需的TimingSet參數(shù)設(shè)置文件,這兩個(gè)文件共同決定了信號(hào)的類型及信號(hào)隨時(shí)鐘周期的變化。

信號(hào)的常見類型有RH、RL、NR、ROFF、SBC、SBH、SBL等,一般時(shí)鐘信號(hào)的類型為SBL,這樣時(shí)鐘的周期可設(shè)、脈沖寬度可控,方便測(cè)試機(jī)控制該關(guān)鍵信號(hào);其他信號(hào)類型一般為NR,方便J750測(cè)試機(jī)監(jiān)測(cè)。

第二步驟,利用J750測(cè)試軟件Patter Compiler功能模塊,把標(biāo)準(zhǔn)PATTERN文件轉(zhuǎn)化成J750識(shí)別的格式文件,如下圖1所示:

 

第三步驟,利用J750的測(cè)試程序?qū)牍δ?,將上述兩個(gè)文件導(dǎo)入到程序里,完成測(cè)試機(jī)的TimingSet參數(shù)等參數(shù)設(shè)定, 并根據(jù)測(cè)試機(jī)特性及S698PM時(shí)序要求可以微調(diào)參數(shù),如下圖2所示:

 

第四步驟,設(shè)定BSD Function Test功能模塊參數(shù),調(diào)用BSD測(cè)試程序所需的直流和交流參數(shù),以及PATTERN文件。如下圖3所示:

 

第五步驟,執(zhí)行BSD function Test命令,在測(cè)試過程中,如果結(jié)果不滿足要求,可進(jìn)行TimingSet表格中的時(shí)間參數(shù)微調(diào),測(cè)試結(jié)果報(bào)告如下圖4所示:

 

5.結(jié)束語

本文簡要介紹了采用 Teradyne-J750EX 自動(dòng)測(cè)試設(shè)備來測(cè)試嵌入式SoC 芯片S698PM 的BSD測(cè)試原理及注意事項(xiàng)。從測(cè)試效果來看,因BSD測(cè)試方法與芯片內(nèi)部電路沒有太大關(guān)系,可以快速判讀出芯片管腳電路是否有缺陷,大大地縮短測(cè)試時(shí)間,從而節(jié)省了測(cè)試時(shí)間,降低了測(cè)試成本,因此該BSD測(cè)試方法值得推廣。

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