专利名称：电子微镜器件的测试方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及测试技术领域，特别是一种电子微镜集成电路芯片(简称AMD芯片) 的测试系装置和方法。
背景技术：
数字微镜器件是一种涉及微电子制造，微电子机械，集成电路设计，图像处理，精 密光学以及高速数据传输和高速数据接收和处理的一种高技术元件；其应用领域包括通 信系统(作为光纤主干网交换机核心器件)、消费电子(电视机、投影机、立体显示以及未来 3G手机电视显示部件)、工业制造(精密机械的3D定位)、军事(卫星成像夜视仪、战斗机 头盔显示)、医疗卫生(内窥镜等)；但是，数字微镜器件也有其不足之处，就是其接口驱动 电路工作频率非常高(750Mhz)，集成电路的测试非常困难，批量生产的测试更困难；市场 上没有专门的设备可供选用。 DMD是(digital micro-mirror device)数字微镜半导体器件的縮写，是美国 德克萨司仪器公司的专利技术；利用DMD技术进行数字光源处理，S卩(Digital Light Processing )(简称DLPTM)，在信息投影与显示方面开创了一个显示的新方法，其特点是反 射性、无缝影像、数字化、更小/更轻、更亮；AMD芯片则是美国Silicon quest公司的专利技 术，其也是一种数字微镜半导体器件，但设计工艺和芯片结构与匿D不同；匿D是类似SRAM 结构，而AMD则是类似DRAM结构；DMD每个微镜中间有小孔，AMD则没有；AMD比DMD成本更 低，AMD芯片在送给用户使用之前，需要进行功能和性能的详细测试，由于AMD芯片外围接 口速度高(750Mhz)，多通道LVDS(134对差分信号)， 一般的通用集成电路测试仪器都无法 进行直接测试，严重影响着AMD芯片的广泛应用。
发明内容
本发明的目的是针对AMD芯片开发过程中测试难的问题而提供的一种测试方法
及装置，该装置不仅解决了 AMD芯片的功能和性能测试问题，也为故障AMD芯片诊断提供了
一种有效的手段，进而提高了生产效率。 本发明的目的是这样实现的 —种电子微镜器件的测试装置，该装置包括 —核心逻辑功能验证电路，用于装置控制与计算核心； —高速数据存储器，连接到核心逻辑功能验证电路，用于存储原始数据幀、位数据 幀和位效果数据幀； —控制信号产生器，连接到核心逻辑功能验证电路，根据外部输入触发信号产生 信息交换信号； —测试信号发生器，连接到核心逻辑功能验证电路，并发送测试信号至被测电子 微镜器件；其中测试信号中包含原始数据幀和位数据幀，而位数据幀由原始数据幀进行运
算所得；
以及一测试信号检测器，连接到核心逻辑功能验证电路，并接收被测电子微镜器 件返回信号； 所述核心逻辑功能验证电路、高速数据存储器、控制信号产生器、测试信号发生器 及测试信号检测器装载于一片可编程器件(FPGA)之中。
所述控制信号产生器连接一低速串行接口。 所述核心逻辑功能验证电路与控制信号产生器、测试信号检测器之间用256位超 宽数据总线连接。 —种电子微镜器件的测试方法，该方法包括如下步骤 a)选定被测电子微镜器件，并连接至测试信号发生器及测试信号检测器； b)外部指令信号由控制信号产生器输至核心逻辑功能验证电路，产生原始数据幀
并存储到高速数据存储器； c)原始数据幀被核心逻辑功能验证电路运算转换为位数据幀； d)位数据幀经测试信号发生器送至被测电子微镜器件，被测电子微镜器件接收到
的信号是位数据幀的串行化；被测电子微镜器件接收到串行化的位数据幀后，其相应的单
元产生置位或者复位； e)测试信号检测器逐检测所产生的置位或者复位、并将其存储于高速数据存储器 中，得到位效果数据幀； f)通过核心逻辑功能验证电路对位效果数据幀与位数据幀进行逻辑关系判断，并 给出相应的指示信号。 步骤b所述外部指令信号由低速串行接口得到。 本发明为电子微镜器件批量生产提供了一种有效的检测及验证工具，是目前其它
商用ic测试设备所不具备的。
图1为本发明测试装置结构示意图
图2为本发明测试装置使用状态系统框图
图3为本发明测试方法流程图
具体实施例方式
参阅图1，本发明测试装置在进行具体测试时，外围连接微控制器MCU、测试数字 信号源、FPGA配置芯片及电源电路，构成一测试系统。 微控制器MCU，在系统中的作用是外界与测试装置的桥梁，接受外界PC机透过USB 接口发送来的测试命令、译码后分送到测试装置(FPGA)，并把测试结果返回到PC机。
测试数字信号源为一 DVI接收器，接收视频信号发生器产生的数字视频信号(其 符合DVI1.0标准)，把它变成CM0S(或者LVTTL)电平信号，以便测试装置(FPGA)能接收 处理；为电子微镜集成电路芯片(AMD)的测试提供了一种可变的动态的测试图案；其由 R
， G
， B
， clock, Blanking, VS， HS等34个信号组成。 FPGA配置芯片，硬件设置代码(软件)烧录于其中，上电后自动加载到测试装置 (FPGA)中。
电源电路，其产生系统测自用电源(0. 9V、1.2V、1.8V、2. 5V、3. 3V和5V)及试电子
微镜集成电路芯片(AMD)需要的各种电源，包括1. 8v电源、6V电源、12V电源、20VA和20VB等。 参阅图2，本发明测试装置以FPGA EP2S180F1508为例，包括控制信号产生器、测
试信号发生器、测试信号检测器、核心逻辑功能验证电路及高速数据存储器； 控制信号产生器透过I2c与微控制器MCU相连，接收并把一位的命令信号送到核
心逻辑功能验证电路，根据外部PC发出的触发信号而产生一交换信号； 测试信号发生器，其通过134位的LVDS通道与被测器件(数字电子微镜芯片
(AMD))相连，把测试命令和位数据幀送到AMD，同时经过256位的总线与核心逻辑功能验证
电路相连接；利用FPGA的多通道LVDS高速资源，解决了通用IC测试机台所不能解决的问
题； 返回信号检测器，其检测被测AMD的返回信号包括一位的串行码流和13种测试状 态指示信号；串行码流被组织成位效果数据幀被送到核心逻辑功能验证电路，13种测试状 态指示信号也被再编码送到核心逻辑功能验证电路； 核心逻辑功能验证电路，其为整个装置的中枢，通过一位串行总线与控制信号产 生器相连，接受其产生的交换信号，核心逻辑功能电路解释命令并把存储于数据存储器中 的位图数据幀(bitplane-t)取出，按一定的顺序送到测试信号产生器；同时接受返回信号 检测器串行码流并组织成位效果数据幀，并存储于数据存储器， 一幀完全的位效果数据幀 (bitplane-r)接收完毕后，逐位比较bitplane-t与bitplane-r的逻辑关系，如果符合特定 的函数，则向控制信号产生器发出功能正常的信息，反之向控制信号产生器发出功能异常 的信息；如果此时接受到控制信号产生器发出的诊断的命令，则马上进行计算并定位故障 点，向控制信号产生器发出故障详情。 本测试系统设置测试数字信号源为一DVI接收器，通过外部测试信号(test pattern)可以输入到核心逻辑功能验证电路，由其存储与系统内存储器中作为原始数据 幀，可支持测试不同的测试信号的测试。 参阅图3，本发明测试方法流程系统上电后，FPGA配置芯片自动装载程序，并进 入待机状态Sl ;微控制器(MCU)的USB接收外部PC的命令，并发送给测试装置(FPGA)，其 可能是测试数据装载(原始数据幀更新)，也可以是对被测器件(简称AMD芯片)进行某 种功能测试的命令，核心逻辑功能验证电路接受命令，并把原始数据幀装载到数据存储器， 进入S2状态；接着核心逻辑功能验证电路把原始数据幀转换为位数据幀并存放于数据存 储器，进入S3状态；核心逻辑功能验证电路把存放于数据存储器换为位数据幀重新组织为 256位位宽的数据格式并送到测试信号发生器，进入S4状态；测试信号检测器所接受到的 被测AMD的反回信号经过运算而得位效果数据幀并存放于数据存储器，进入S5状态；核心 逻辑功能验证电路验证比较位数据幀与位效果数据幀之间的逻辑关系，进入S6状态；判断 被测器件(简称AMD芯片)是否功能正常，正常则发送功能正常信号到MCU，进入S71状态， 不正常则发送功能异常信号到MCU，进入S72状态；如果接收到诊断命令则发送记录数据用 于诊断，进入S8状态；完成，回到待机状态Sl。
权利要求
一种电子微镜器件的测试装置，其特征在于该装置包括一核心逻辑功能验证电路，用于装置控制与计算核心；一高速数据存储器，连接到核心逻辑功能验证电路，用于存储原始数据幀、位数据幀和位效果数据幀；一控制信号产生器，连接到核心逻辑功能验证电路，根据外部输入触发信号产生信息交换信号；一测试信号发生器，连接到核心逻辑功能验证电路，并发送测试信号至被测电子微镜器件；其中测试信号中包含原始数据幀和位数据幀，而位数据幀由原始数据幀进行运算所得；以及一测试信号检测器，连接到核心逻辑功能验证电路，并接收被测电子微镜器件返回信号；所述核心逻辑功能验证电路、高速数据存储器、控制信号产生器、测试信号发生器及测试信号检测器装载于一片可编程器件(FPGA)之中。
2. 根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于控制信号产生器连接一低速串行接□。
3. 根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于所述核心逻辑功能验证电路与测试信 号发生器之间用256位超宽数据总线连接。
4. 一种电子微镜器件的测试方法，其特征在于该方法包括如下步骤a) 选定被测电子微镜器件，并连接至测试信号发生器及测试信号检测器；b) 外部指令信号由控制信号产生器输至核心逻辑功能验证电路，产生原始数据幀并存 储到高速数据存储器；c) 原始数据幀被核心逻辑功能验证电路运算转换为位数据幀；d) 位数据幀经测试信号发生器送至被测电子微镜器件，被测电子微镜器件接收到的信 号是位数据幀的串行化；被测电子微镜器件接收到串行化的位数据幀后，其相应的单元产 生置位或者复位；e) 测试信号检测器逐位检测所产生的置位或者复位、并将其存储于高速数据存储器 中，得到位效果数据幀；f) 通过核心逻辑功能验证电路对位效果数据幀与位数据幀进行逻辑关系判断，并给出 相应的指示信号。
5. 根据权利要求4所述的测试方法，其特征在于步骤b所述外部指令信号由低速串行 接口得到。
全文摘要
本发明公开了一种电子微镜器件的测试方法及装置，测试装置包括一核心逻辑功能验证电路；一高速数据存储器；一控制信号产生器；一测试信号发生器以及一测试信号检测器；测试方法是核心逻辑功能验证电路接收到指令后，产生原始数据帧并存储，接着原始数据帧被核心逻辑功能验证电路计算转换为位数据帧，送出到被测器件的信号是位数据帧的串行化；被测器件接收到串行化的位数据帧后，其相应的单元会产生置位或者复位；测试信号检测器逐检测这些置位或者复位，并存储与于数据存储器中，得到位效果数据帧；以判断被测器件是否功能正常及故障点位置。本发明为电子微镜器件批量生产提供了一种有效的检测及验证工具，是目前商用IC测试设备所不具备的。
文档编号G01R31/28GK101694513SQ20091019750
公开日2010年4月14日 申请日期2009年10月21日 优先权日2009年10月21日
发明者刘一清, 张应均, 李小进, 王淑仙 申请人:华东师范大学;