专利名称：集成电路通用输入/输出参数自动测试装置及方法
技术领域：
本发明属于集成电路测试技术领域，特别涉及集成电路通用输入/输出参数自动测试装置及方法。
背景技术：
在测试验证阶段，对集成电路的测试验证是一项复杂烦琐又极需耐心和细心的工作，需要测试验证人员利用性能优良的仪器设备对集成电路进行细致严谨的测试验证，只有严格的测试验证才能保证集成电路的质量和生命力。对于集成电路的通用输入/输出管脚，测试验证主要集中于输入高低电平、输出拉灌电流等的考核，目前主要是依靠搭线等方式来完成。SOC(System on a Chip，系统级芯片)是采用一种高度集成化、固件化的系统集成技术，把整个应用电子系统全部集成在一个芯片上。不同的SOC集成电路在功能和具体管脚分配上有很大的不同，但对其通用输入 /输出参数(包括输入高电平、输入低电平、输出拉电流、输出灌电流等参数)的测试验证方法是通用的，目前常用的方法是人工手动测试，很多时候是依靠搭线等方式来完成，耗时长，精度低，全凭测试人员的掌控。虽然生产线上会配有专门的测试设备，由于成本及场地等综合因素的影响，这些专门的测试设备不适合用于SOC集成电路的测试验证阶段。另外，由于集成电路之间差异性比较大以及测试验证工作的特性，不会专门配置昂贵的系统级测试装置，以免造成不必要的浪费，避免集成电路测试成本和芯片价格的上升。
发明内容
为了克服上述不足之处，本发明的第一目的是提出集成电路通用输入/输出参数自动测试装置，该装置能实现通用输入/输出参数自动化测试，解决了目前集成电路通用输入/输出参数在测试验证过程中测试效率低、耗时长、精度低、以及测试验证成本高的缺
点ο本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提出一种集成电路通用输入/输出参数自动测试装置该装置通过被测集成电路配套的测试头和被测集成电路相连接，操作控制自动完成被测集成电路通用输入/输出参数测试，本发明装置包含主处理器、数字模拟转换模块、第一多路选择开关和第二多路选择开关；其中数字模拟转换模块用于接收主处理器输出的测试数字信号并将其转换成第一模拟信号输出到第一多路选择开关；主处理器用于控制第一多路选择开关选择被测集成电路的其中一个输入状态的输入/输出管脚并将第一模拟信号输出到该输入状态的输入/输出管脚，以及控制第二多路选择开关选择被测集成电路的其中一个输出状态的输入/输出管脚并由该输出状态的输入/输出管脚输出电平信号，所述输入状态的输入/输出管脚与输出状态的输入/输出管脚不是同一管脚；
第二多路选择开关用于将所述电平信号输出到主处理器，再由主处理器输出测试数字信号到数字模拟转换模块。进一步的，所述主处理器按照一定顺序输出测试数字信号给数字模拟转换模块， 当所述测试数字信号逐渐由低到高、依次从第一电平值达到第二电平值、第三电平值时，第二多路选择开关输出的电平信号依次为低电平、不稳定状态电平和高电平，当所述输出的电平信号由不稳定状态变为稳定的高电平状态时，主处理器将此时的测试数字信号至电源电压之间的电压作为通用输入/输出参数中的输入高电平参数。进一步的，所述主处理器按照一定顺序输出测试数字信号给数字模拟转换模块， 当所述测试数字信号逐渐由高到低、依次从第四电平值达到第五电平值、第六电平值时，第二多路选择开关输出的电平信号依次为高电平、不稳定状态电平和低电平，当所述输出的电平信号由不稳定状态变为稳定的低电平状态时，主处理器将此时的测试数字信号至地之间的电压作为通用输入/输出参数中的输入低电平参数。进一步的，所述集成电路通用输入/输出参数自动测试装置还包括模拟数字转换模块，所述模拟数字转换模块包括拉电流采样电路和模拟数字转换器，被测集成电路输入/ 输出管脚输出的高电平信号经第二多路选择开关输入到拉电流采样电路，拉电流采样电路进行采样和放大后输出第二模拟信号到模拟数字转换器，模拟数字转换器在主处理器使能控制下对第二模拟信号进行第二数字转换，转换后的第二数字信号被输出到主处理器作为输出拉电流参数。进一步的，所述集成电路通用输入/输出参数自动测试装置还包括模拟数字转换模块，所述模拟数字转换模块包括灌电流采样电路和模拟数字转换器，被测集成电路输入/ 输出管脚输出的低电平信号经第二多路选择开关输入到灌电流采样电路，灌电流采样电路进行采样和放大后输出第二模拟信号到模拟数字转换器，模拟数字转换器在主处理器使能控制下对所述第二模拟信号进行模拟数字转换，转换后的第二数字信号被输出到主处理器作为输出灌电流参数。进一步的，所述主处理器还用于控制被测集成电路选择以下任意一种测试模式 输入高电平测试、输入低电平测试、拉电流测试、灌电流测试，并根据所选择的测试模式配置通用输入/输出管脚的输入/输出状态。本发明的第二目的在于提出一种集成电路通用输入/输出参数自动测试方法，它包括如下步骤主处理器输出测试数字信号到数字模拟转换模块；主处理器控制第一多路选择开关选择被测集成电路的其中一个输入状态的输入/ 输出管脚，主处理器控制第二多路选择开关选择被测集成电路的其中一个输出状态的输入 /输出管脚，所述输入状态的输入/输出管脚与输出状态的输入/输出管脚不是同一管脚；数字模拟转换模块接收所述测试数字信号并将转换成第一模拟信号输出到第一多路选择开关；所述被测集成电路输入状态的输入/输出管脚接收第一模拟信号，所述被测集成电路的输出状态的输入/输出管脚输出电平信号；第二多路选择开关将所述电平信号输出到主处理器。本发明的有益效果是集成电路通用输入/输出参数自动测试装置在测试验证过程中具有测试效率高、耗时短、精度高的优点，同时本测试装置重复使用率高，只要提供与被测集成电路配套的测试头就可满足测试要求，具有测试简单、覆盖率高的优点，大大降低了测试成本。
下面结合附图对本发明进一步说明。图1是本发明测试装置实施例的结构示意图；图2是本发明测试方法实施例的流程图。
具体实施例方式结合附图和实施例对本发明进行具体说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。采用本发明的装置的具体实施系统结构如图1所示。本实施例的装置包括主处理器模块、数字模拟转换模块、模拟数字转换模块、第一多路选择开关、第二多路选择开关。其中，各模块之间的具体连接关系说明具体如下数字模拟转换模块与主处理器之间的连接关系主处理器通过使能线控制数字模拟转换模块进入数字模拟转换状态，并通过数据线发送测试数字信号给数字模拟转换模块进行转换；第一多路选择开关与主处理器之间的连接关系第一多路选择开关实现一对多的功能，主处理器通过使能线切换第一多路选择开关的通道切换，控制第一多路选择开关选择被测集成电路的其中一个输入状态的输入/输出管脚并将第一模拟信号输出到该输入状态的输入/输出管脚；第二多路选择开关与主处理器之间的连接关系第二多路选择开关主要是实现多对一的功能，主处理器通过使能线切换第二多路选择开关的通道切换，控制第二多路选择开关选择被测集成电路的其中一个输出状态的输入/输出管脚并由该输出状态的输入/输出管脚输出电平信号；所述输入状态的输入/输出管脚与输出状态的输入/输出管脚不是同一管脚；第二多路选择开关通过数据线将所述电平信号输出到主处理器，再由主处理器输出测试数字信号到数字模拟转换模块。主处理器还用于控制被测集成电路选择以下任意一种测试模式输入高电平测试、输入低电平测试、拉电流测试、灌电流测试，并根据所选择的测试模式配置通用输入/ 输出管脚的输入/输出状态。各种测试模式的相关配置信息保存在存储器中，工作时由主处理器读取。如果是进行高低输入电平测试，则输出结果直接通过数据线送到主处理器，如果是驱动能力测试，则需根据是拉电流还是灌电流进行通道切换进入模拟数字转换模块。所述模拟数字转换模块包括拉电流采样电路、灌电流采样电路和模拟数字转换器。被测集成电路的输出状态的输入/输出管脚输出高电平信号时，所述高电平信号经第二多路选择开关输入到拉电流采样电路，拉电流采样电路进行采样和放大后输出第二模拟信号到模拟数字转换器，模拟数字转换器在主处理器使能控制下对接收的第二模拟信号进行模拟数字转换，转换后的第二数字信号被输出到主处理器作为输出拉电流参数。被测集成电路的输出状态的输入/输出管脚输出低电平信号时，所述低电平信号经第二多路选择开关输入到灌电流采样电路，灌电流采样电路进行采样和放大后输出第二模拟信号到模拟数字转换器，模拟数字转换器在主处理器使能控制下对所述第二模拟信号进行模拟数字转换，转换后的第二数字信号被输出到主处理器作为输出灌电流参数。采用本发明测试装置的整个测试过程，如图2所示，具体描述如下本实施例依次按照输入高电平、输入低电平、输出拉电流、输出灌电流的顺序进行测试。主处理器按照一定顺序输出测试数字信号给数字模拟转换模块，数字模拟转换模块生成相应的模拟电平信号，被测集成电路接收电平信号，并输出相应的信号；输入高电平、输入低电平测试时，从主处理器输出测试数字信号到数字模拟转换模块的输出顺序为先由低到高，再由高到低当所述测试数字信号逐渐由低到高、依次从第一电平值达到第二电平值、第三电平值时，第二多路选择开关输出的电平信号依次为低电平、不稳定状态电平和高电平，当所述输出的电平信号由不稳定状态变为稳定的高电平状态时，主处理器将此时的测试数字信号至电源电压之间的电压作为通用输入/输出参数中的输入高电平参数。当所述测试数字信号逐渐由高到低、依次从第四电平值达到第五电平值、第六电平值时，第二多路选择开关输出的电平信号依次为高电平、不稳定状态电平和低电平，当所述输出的电平信号由不稳定状态变为稳定的低电平状态时，主处理器将此时的测试数字信号至地之间的电压作为通用输入/输出参数中的输入低电平参数。通过一定时间段的采样结果来判断输出的电平信号为以下三种状态中的一种稳定高电平、稳定低电平、不稳定状态，如果采样时间段内输出的电平信号一直为高电平，则输出的电平信号为稳定高电平状态；如果采样时间段内输出的电平信号在高电平和低电平之间变化，则输出的电平信号为不稳定状态；如果采样时间段内输出的电平信号一直为低电平，则输出的电平信号为稳定低电平状态。表1是输入高低电平参数具体测试实例的举例，该实例假设工作电源是3. 0V,则被测集成电路输出高电平时幅值是3. 0V，输出低电平时幅值是0V。表1通用输入/输出参数测量实例表
权利要求
1.一种集成电路通用输入/输出参数自动测试装置，其特征在于包括主处理器、数字模拟转换模块、第一多路选择开关、第二多路选择开关，其中数字模拟转换模块用于接收主处理器输出的测试数字信号并将其转换成第一模拟信号输出到第一多路选择开关；主处理器用于控制第一多路选择开关选择被测集成电路的其中一个输入状态的输入/ 输出管脚并将第一模拟信号输出到该输入状态的输入/输出管脚，以及控制第二多路选择开关选择被测集成电路的其中一个输出状态的输入/输出管脚并由该输出状态的输入/输出管脚输出电平信号，所述输入状态的输入/输出管脚与输出状态的输入/输出管脚不是同一管脚；第二多路选择开关用于将所述电平信号输出到主处理器，再由主处理器输出测试数字信号到数字模拟转换模块。
2.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于主处理器按照一定顺序输出测试数字信号给数字模拟转换模块，当所述测试数字信号逐渐由低到高、依次从第一电平值达到第二电平值、第三电平值时，第二多路选择开关输出的电平信号依次为低电平、不稳定状态电平和高电平，当所述输出的电平信号由不稳定状态变为稳定的高电平状态时，主处理器将此时的测试数字信号至电源电压之间的电压作为通用输入/输出参数中的输入高电平参数。
3.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于主处理器按照一定顺序输出测试数字信号给数字模拟转换模块，当所述测试数字信号逐渐由高到低、依次从第四电平值达到第五电平值、第六电平值时，第二多路选择开关输出的电平信号依次为高电平、不稳定状态电平和低电平，当所述输出的电平信号由不稳定状态变为稳定的低电平状态时，主处理器将此时的测试数字信号至地之间的电压作为通用输入/输出参数中的输入低电平参数。
4.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于还包括模拟数字转换模块，所述模拟数字转换模块包括拉电流采样电路和模拟数字转换器，被测集成电路输入/输出管脚输出的高电平信号经第二多路选择开关输入到拉电流采样电路，拉电流采样电路进行采样和放大后输出第二模拟信号到模拟数字转换器，模拟数字转换器在主处理器使能控制下对第二模拟信号进行第二模拟数字转换，转换后的第二数字信号被输出到主处理器作为输出拉电流参数。
5.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于还包括模拟数字转换模块，所述模拟数字转换模块包括灌电流采样电路和模拟数字转换器，被测集成电路输入/输出管脚输出的低电平信号经第二多路选择开关输入到灌电流采样电路，灌电流采样电路进行采样和放大后输出第二模拟信号到模拟数字转换器，模拟数字转换器在主处理器使能控制下对所述第二模拟信号进行模拟数字转换，转换后的第二数字信号被输出到主处理器作为输出灌电流参数。
6.如权利要求1-5任一项所述的测试装置，其特征在于主处理器还用于控制被测集成电路选择以下任意一种测试模式输入高电平测试、输入低电平测试、拉电流测试、灌电流测试，并根据所选择的测试模式配置通用输入/输出管脚的输入/输出状态。
7.一种集成电路通用输入/输出参数自动测试方法，其特征在于包括如下步骤主处理器输出测试数字信号到数字模拟转换模块；主处理器控制第一多路选择开关选择被测集成电路的其中一个输入状态的输入/输出管脚，主处理器控制第二多路选择开关选择被测集成电路的其中一个输出状态的输入/ 输出管脚，所述输入状态的输入/输出管脚与输出状态的输入/输出管脚不是同一管脚；数字模拟转换模块接收所述测试数字信号并将转换成第一模拟信号输出到第一多路选择开关；所述被测集成电路输入状态的输入/输出管脚接收第一模拟信号，所述被测集成电路的输出状态的输入/输出管脚输出电平信号；第二多路选择开关将所述电平信号输出到主处理器。
8.如权利要求7所述的测试方法，其特征在于主处理器按照一定顺序输出测试数字信号给数字模拟转换模块，当所述测试数字信号逐渐由低到高、依次从第一电平值达到第二电平值、第三电平值时，第二多路选择开关输出的电平信号依次为低电平、不稳定状态电平和高电平，当所述输出的电平信号由不稳定状态变为稳定的高电平状态时，主处理器将此时的测试数字信号至电源电压之间的电压作为通用输入/输出参数中的输入高电平参数。
9.如权利要求7所述的测试方法，其特征在于主处理器按照一定顺序输出测试数字信号给数字模拟转换模块，当所述测试数字信号逐渐由高到低、依次从第四电平值达到第五电平值、第六电平值时，第二多路选择开关输出的电平信号依次为高电平、不稳定状态电平和低电平，当所述输出的电平信号由不稳定状态变为稳定的低电平状态时，主处理器将此时的测试数字信号至地之间的电压作为通用输入/输出参数中的输入低电平参数。
10.如权利要求7所述的测试方法，其特征在于被测集成电路的输出状态的输入/输出管脚输出高电平信号时，所述高电平信号经第二多路选择开关输入到拉电流采样电路， 拉电流采样电路进行采样和放大后输出第二模拟信号到模拟数字转换器，模拟数字转换器在主处理器使能控制下对接收的第二模拟信号进行第二模拟数字转换，转换后的第二数字信号被输出到主处理器作为输出拉电流参数。
11.如权利要求7所述的测试方法，其特征在于被测集成电路的输出状态的输入/输出管脚输出低电平信号时，所述低电平信号经第二多路选择开关输入到灌电流采样电路， 灌电流采样电路进行采样和放大后输出第二模拟信号到模拟数字转换器，模拟数字转换器在主处理器使能控制下对所述第二模拟信号进行模拟数字转换，转换后的第二数字信号被输出到主处理器作为输出灌电流参数。
12.如权利要求7-11任一项所述的测试方法，其特征在于主处理器控制被测集成电路选择测试模式，并根据所选择的测试状态的模式配置通用输入/输出管脚的输入/输出状态，所述测试模式为下列模式中的任意一种输入高电平测试、输入低电平测试、拉电流测试、灌电流测试。
全文摘要
一种集成电路通用输入输出参数自动测试装置及其方法，该测试装置包括主处理器模块、数字模拟转换模块和第一、第二多路选择开关，主处理器分别控制第一、第二多路选择开关选择被测集成电路的一个输入状态的输入/输出管脚和输出状态的输入/输出管脚，以及发送测试数字信号到数字模拟转换模块并经数字模拟转换模块转换成第一模拟信号输出到第一多路选择开关，输入状态的输入/输出管脚接收第一模拟信号，输出状态的输入/输出管脚输出电平信号，第二多路选择开关将所述电平信号输出到主处理器。采用本发明，集成电路通用输入输出参数在测试验证过程中具有测试效率高、耗时短、精度高以及测试验证成本高的优点。
文档编号G01R31/317GK102508151SQ201110370610
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月18日 优先权日2011年11月18日
发明者潘子升, 王希清, 魏建中 申请人:杭州士兰微电子股份有限公司