测试系统的制作方法

1.本技术涉及芯片测试技术领域，具体涉及一种测试系统。


背景技术：

2.微控制器(micro controller unit，mcu)是一种系统级芯片(systemon chip，soc)，其内部通常集成有温度检测器件，用于温度采集。由于mcu内部的温度检测器件的电压随温度变化，不同mcu内部的温度检测器在同一温度下其输出电压会有波动。在生产测试过程中，通常将 mcu置于某一温度的环境中，并将mcu内部的温度检测器件采集到的该温度对应的电压值保存到mcu内部的存储器中以便后续使用。
3.然而，在生产测试过程中发现，环境的温度并非恒定的，通常会存在一些波动，因此，容易导致采集到的电压与温度的对应关系不够精准，从而导致微控制器计算出的温度信息不能准确地描述真实环境的温度，也即温度信息与真实环境的温度误差较大。


技术实现要素：

4.鉴于此，本技术提供一种测试系统，以降低微控制器的温度计算的误差。
5.本技术提出了一种测试系统，所述测试系统与微控制器连接，并均设置于第一环境中，所述微控制器包括温度采集单元，所述系统包括：
6.温度采集模块；
7.开关控制模块，与所述温度采集模块连接；
8.处理模块，与所述开关控制模块连接，用于向所述开关控制模块输出第一开关控制信号，以使所述开关控制模块根据所述第一开关控制信号控制所述温度采集模块采集所述第一环境的第一温度信息；
9.所述处理模块还与温度采集模块连接，用于接收所述第一温度信息和第一电压信息，第一电压信息通过微控制器的温度采集单元对第一环境的温度进行转换得到；
10.所述处理模块还与所述微控制器连接，用于向微控制器发送第一温度信息和第一电压信息，以使所述微控制器将第一温度信息和第一电压信息对应存储，从而使所述微控制器根据第一温度信息和第一电压信息进行温度计算。
11.可选地，所述温度采集模块包括温度传感器芯片。
12.可选地，所述温度采集模块包括：
13.温度传感器，用于采集第一环境的温度模拟电压；
14.ad转换单元，与所述温度传感器连接，用于将第一温度电压进行 ad转换，得到温度数字电压；
15.所述处理模块还所述ad转换单元连接，用于将所述温度数字电压转换为第一温度信息。
16.可选地，所述温度采集模块与所述微控制器处于同一空间内。
17.可选地，所述测试系统还包括负载测试板，所述微控制器设置于所述负载测试板
上，所述负载测试板用于使微控制器工作。
18.可选地，所述处理模块包括集成电路自动测试机。
19.可选地，所述温度传感器包括正温度系数电阻传感器或者负温度系数电阻传感器。
20.可选地，所述开关控制模块包括开关单元和第一开关控制单元，所述开关单元的第一端与所述第一开关控制单元连接，开关单元的第二端连接所述温度采集模块，所述第一开关控制单元与所述处理模块连接；
21.所述第一开关控制单元用于接收所述第一开关控制信号，并根据所述第一开关控制信号向所述开关单元输出第二开关控制信号，以使所述开关单元根据所述第二开关控制信号控制所述温度采集模块工作。
22.可选地，所述开关单元包括继电器，所述继电器的第一端与所述第一开关控制单元连接，第二端与所述处理模块连接，第三端与所述温度采集模块连接；
23.所述继电器用于在接收到所述第二开关控制信号时，使所述温度采集模块采集第一温度信息。
24.可选地，所述开关控制模块还包括第二开关控制单元，所述第二开关控制单元的第一端与所述处理模块连接，第二端与所述开关单元的控制端连接；
25.所述第二开关控制单元用于接收所述第三开关控制信号，并根据所述第三开关控制信号向所述开关单元输出第四开关控制信号，以使所述开关单元根据所述第四开关控制信号控制所述温度采集模块工作。
26.本技术通过在第一环境下采集的第一温度信息和第一电压信息，并采用第一温度信息标定第一电压信息，使得第一温度信息和第一电压信息互为对应关系，减少了第一温度信息所描述的温度值和第一电压信息所表征的温度值之间的误差，从而使得后续根据第一温度信息、第一电压信息和第二电压信息计算第二环境的温度信息时，能够更精准计算出第二环境的第二温度信息。
27.另外，相较于现有技术将第一电压信息被标定为第一温度信息对应的温度值，在生产测试过程中，无需控制第一环境保持某一特定的温度，从而节省了生产测试成本。
附图说明
28.图1是本技术一实施例的测试系统的原理框图；
29.图2是本技术另一实施例的测试系统的原理框图；
30.图3是本技术另一实施例的测试系统的原理框图；
31.图4是本技术一实施例的测试系统的部分电路图。
具体实施方式
32.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例及附图，对本技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述实施例仅是一部分实施例，而非全部。基于本技术中的实施例，在不冲突的情况下，下述各个实施例及其技术特征可以相互组合。
33.需要说明的是，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
34.本技术一实施例提出了一种测试系统20，该测试系统20与微控制器10连接，用以对微控制器10进行测试。参照图1，该测试系统20包括温度采集模块21、处理模块22和开关控制模块23。处理模块22分别与温度采集模块21、开关控制模块23和微控制器10连接，开关控制模块23与温度采集模块21连接。
35.处理模块22用于向开关控制模块23输出第一开关控制信号，第一开关控制信号用于控制开关控制模块23工作；
36.开关控制模块23用于接收第一开关控制信号，并根据第一开关控制信号控制所述温度采集模块21采集所述第一环境的第一温度信息；
37.处理模块22还用于接收第一温度信息和第一电压信息，第一电压信息通过微控制器10的温度采集单元对第一环境的温度进行采集得到。
38.处理模块22还用于向微控制器10发送第一温度信息和第一电压信息，以使所述微控制器10将第一温度信息和第一电压信息对应存储，从而使所述微控制器10根据第一温度信息和第一电压信息进行温度计算。
39.具体地，第一环境是指测试系统20和微控制器10所处的环境，在第一环境中，可通过一些温度控制设备来控制环境温度保持恒定。第一环境的温度可以根据需求设置，例如，设置为常温25℃或者0℃，甚至可以直接采用第一环境实际温度无需加以控制。换言之，本实施例对第一环境的温度无特殊要求。
40.第一温度信息描述第一环境的温度高低，第一温度信息可以是一个温度值。
41.第一电压信息是指微控制器10的温度采集单元对第一环境进行温度转换时所获得的电压信息。在转换过程中，通常可先对第一环境的温度进行检测，以获得其对应的模拟电压信息，在将该模拟电压信息转换为数字电压信息，该数字电压信息即为第一电压信息。可以理解的是，对于电子器件而言，温度的高低通常采用电压或电平的大小来表征，因此，第一电压信息可用于表征第一环境的温度高低。由于第一温度信息和第一电压信息皆是对第一环境进行温度采集得到的，因此，第一电压信息所表征的温度可近似于第一温度信息，使得第一温度信息与第一电压信息互为对应关系，相当于用第一温度信息对应的温度值来对第一电压信息进行标定，换言之，当采集到第一电压信息时，则认为第一电压信息对应的电压值为第一温度信息对应的温度值。
42.例如，当第一电压信息对应的电压值为0.02v时，第一温度信息对应的温度值为0℃时，认为0.02v对应的温度为0℃。需要说明的是，此处列举数据仅为了有助于对本实施例进行理解，并非真实数据，具体表示0℃对应的电压需要根据实际测试获得；另外，该数据并不代表本实施例要在0℃的环境下获取第一电压信息和第一温度信息。
43.另外，第一温度信息和第一电压信息可成对保存与微控制器10的存储单元内，以便获取。
44.上述实施通过在第一环境下采集的第一温度信息和第一电压信息，并采用第一温度信息标定第一电压信息，使得第一温度信息和第一电压信息互为对应关系，减少了第一温度信息所描述的温度值和第一电压信息所表征的温度值之间的误差，从而使得后续微控制器10能够更精准计算出其应用环境的第二温度信息。
45.另外，相较于现有技术将第一电压信息被标定为第一温度信息对应的温度值，在生产测试过程中，无需控制第一环境保持某一特定的温度，从而节省了生产测试成本。
46.具体地，微控制器10可通过先获取第一温度信息和第一电压信息，再获取第二电压信息，然后根据第一温度信息、第一电压信息和第二电压信息计算第二环境的第二温度信息。
47.第二电压信息可用于表征第二环境的温度高低。需要说明的是，第二电压虽然可以表征第二环境的温度高低，但是对于电子器件而言，电压信息需要通过标定才可以描述温度的高低，因此，本实施例中的第二电压信息相当于未经标定的温度信息。
48.第二环境是指微控制器10的应用环境，第二环境的温度可与第一环境的温度相同，亦可不同，这里不做限制。第二温度信息描述第二环境的温度高低，第二温度信息可以是一个温度值。
49.具体地，可以通过第一温度信息和第一电压信息查表确定出反映温度与电压之间的关系的参数，再根据该参数，将第二电压信息换算成第二温度信息。
50.第二温度信息可通过以下方法计算式(1)计算得到：
[0051][0052]
其中，t1为第一温度信息，t2为第二温度信息，v1第一电压信息，v2为第二电压信息，a为温度与电压之间的线性关系系数。
[0053]
上述温度与电压之间的线性关系系数可以通过预先采用精度较高的温度采集装置对多个不同的环境温度进行采集得到。例如，采用测温枪采集多个不同环境的温度，从而获得多个温度信息，并同一环境温度下，通过温度传感器采集对应环境温度的电压信息，再采用这些温度信息和电压信息进行描点或建模等操作，得到温度与电压之间的线性关系，再计算该线性关系对应的斜率；换言之，温度与电压之间的线性关系系数为该线性关系对应的斜率。
[0054]
上述计算式(1)根据电压与温度之间的线性关系获得，因此，根据计算式(1)、第一温度信息、第一电压信息、第二电压信息来计算第二温度信息，可获得准确性较高的温度信息，使得从而可第二温度信息与第二环境的温度之间误差，提高微控制器10的温度计算精准度。
[0055]
由于第一电压信息和第一温度信息均为对第一环境采集到的真实温度信息，因此，第一电压信息和第一温度信息能够真实反映第一环境的温度，也即第一温度信息与第一环境的温度误差较小。
[0056]
在一实施例中，第一温度信息可包括第一环境的温度值，或者包括第一环境的温度值对应的电压。
[0057]
在一种实施方式中，温度采集模块21包括温度传感器、ad转换单元和数据处理单元；ad转换单元分别与数据处理单元和温度传感器连接；温度传感器用于采集第一环境的温度模拟电压；ad转换单元用于将第一温度电压进行ad转换，得到温度数字电压；数据处理单元用于将温度数字电压转换为第一温度信息，以备处理模块22使用。
[0058]
在另一种实施方式中，如图2所示，上述温度采集模块21可包括温度传感器211和ad转换单元212，ad转换单元211与温度传感器212 连接，用于将第一温度电压进行ad转换，得到温度数字电压；处理模块22与ad转换单元213连接，用于将温度数字电压转换为第一温度信息。
[0059]
温度传感器可用于对第一环境进行温度采集，得到表征第一环境的温度模拟电压，并由ad转换单元将该温度模拟电压进行ad转换，得到表征第一环境温度的数字温度电压，并通处理模块22将数字温度电压转换为第一环境的温度值，从而得到第一温度信息，以备处理模块22 识别及使用。
[0060]
上述温度传感器的类型可以是热电偶温度传感器，也可以是热敏电阻温度传感器，如正温度系数电阻传感器或者正温度系数电阻传感器。
[0061]
需要说明的是，温度采集模块21的温度传感器类型或型号可与上述微控制器10中的温度传感器类型或型号，从而减少因温度传感器的类型或型号不同而导致的第一温度信息所描述的温度和第一电压信息所表征的温度存在差异的概率，减少后续微控制器10在进行温度计算得到的第二温度信息所描述的温度与第二环境的温度之间的误差。
[0062]
在一种实施方式中，上述温度采集模块21可以采用温度传感器芯片实现。
[0063]
在一实施例中，在温度采集模块21采集第一温度信息以及微控制器 10采集第一电压信息时，可将设置于温度采集模块21与微控制器10处于同一空间内，并将温度采集模块21设置于靠近微控制器10的位置，也即温度采集模块21与微控制器10的距离无穷近。
[0064]
该实施例通过将温度采集模块21与微控制器10设置于同一空间内，并将温度采集模块21与微控制器10的距离设置为无穷近，从而使得温度采集模块21采集的第一温度信息与微控制器10采集的第一电压信息之间的对应关系更为紧密，即，使得第一电压信息对应的电压值可以标定为第一温度信息对应的温度值。当然，将温度采集模块21与微控制器 10设置于同一空间内，亦可减少空间环境内发生温度波动的可能性。
[0065]
在一实施例中，如图3所示，上述测试系统20还包括负载测试板 24(load board)，微控制器10设置于负载测试板上，负载测试板用于使微控制器10工作。
[0066]
当然，上述负载测试板24上还可设置温度采集模块21的温度传感器111，并为该温度传感器供电，或者使温度采集模块21的温度传感器111与微控制器10设置于同一空间内，从而减少空间环境内发生温度波动的可能性。
[0067]
在一实施例中，如图4所示，上述处理模块22包括集成电路自动测试机(automatic testequipment)从而实现自动化测试，减少人力成本。
[0068]
在一实施例中，开关控制模块23包括开关单元232和第一开关控制单元231，所述开关单元232的第一端与所述第一开关控制单元231连接，开关单元232的第二端连接所述温度采集模块21，所述第一开关控制单元231与所述处理模块22连接；
[0069]
所述第一开关控制单元231用于接收所述第一开关控制信号，并根据所述第一开关控制信号向所述开关单元232输出第二开关控制信号，以使所述开关单元232根据所述第二开关控制信号控制所述温度采集模块 21工作。
[0070]
具体地，开关单元232主要用于控制温度采集模块21工作。开关单元232可以采用可控器件实现，例如mos管、三极管、晶闸管或者继电器等。当开关单元232接收到第二开关控制信号时，开关单元232内部导通，使得温度采集模块21进行温度采集。
[0071]
第一开关控制单元231用于输出第二开关控制信号，以控制开关单元232工作。
[0072]
该实施例通过设置开关单元232和第一开关控制单元231来控制温度采集模块21工作，能够便于实现对微控制器10自动测试。
[0073]
另外，设置开关单元232和第一开关控制单元231也可便于进行开关切换，从而对
微控制器10的其他性能进行测试。
[0074]
在一实施例中，开关单元232包括继电器，所述继电器的第一端与所述第一开关控制单元231连接，第二端与所述处理模块22连接，第三端与所述温度采集模块21连接，其中，继电器与第一开关控制单元231 的连接方式可参照图4。
[0075]
需要说明的是，此处继电器的第一端可指继电器的正极或负极，具体视继电器采用何种电平信号驱动而定。继电器的第二端指的是继电器的动作端，也即发生回路闭合或断开的端脚，可以理解的，继电器的第二端可以有2个，并均与温度采集模块21连接，从而控制温度采集模块 21工作。
[0076]
以继电器的第一端为继电器负极，第二开关控制信号为低电平信号为例，继电器的正极连接供电源，在继电器未接收到第二开关控制信号时，继电器的第二端所连接的回路导通，温度采集模块21不工作；当继电器接收到第二开关控制信号时，继电器的第三端所连接的回路导通，温度采集模块21采集第一温度信息。
[0077]
在一具体使用场景下，处理模块22采用集成电路自动测试机实现，而继电器需要的开合电流比较大，集成电路自动测试机无法法提供较大的电流，所以第一开关控制单元231可以用于驱动继电器工作。示例性地，第一开关控制单元231采用型号为cs1107edf8的芯片实现。
[0078]
在一实施例中，开关控制模块23还包括第二开关控制单元233，所述第二开关控制单元233的第一端与所述处理模块22连接，第二端与所述开关单元232的控制端连接；
[0079]
所述第二开关控制单元233用于接收所述第三开关控制信号，并根据所述第三开关控制信号向所述开关单元232输出第四开关控制信号，以使所述开关单元232根据所述第四开关控制信号控制所述温度采集模块 21工作。
[0080]
第二开关控制单元233同样起控制开关单元232工作的作用，而设置第二开关单元232的目的在于，在第一开关控制单元231损坏时，可第二开关控制单元233可作为备用使用。示例性地，第二开关控制单元 233可采用型号为nud3105ltig的芯片实现。
[0081]
本技术一实施例提出了一种微控制器10，参照图3该微控制器10 的包括温度采集单元11和处理模块2212，温度采集单元11与处理模块 2212连接。
[0082]
处理模块2212，可用于获取第一温度信息和第一电压信息，所述第一温度信息通过测试系统对第一环境的温度进行采集得到，所述第一电压信息通过微控制器10的温度采集单元11对第一环境的温度进行采集得到；
[0083]
温度采集单元11，用于采集第二环境的第二电压信息，并向处理模块2212输出所述第二电压信息。
[0084]
处理模块2212还用于根据第一温度信息、第一电压信息和第二电压信息计算第二环境的第二温度信息。
[0085]
上述实施通过在第一环境下采集的第一温度信息和第一电压信息，并采用第一温度信息标定第一电压信息，使得第一温度信息和第一电压信息互为对应关系，减少了第一温度信息所描述的温度值和第一电压信息所表征的温度值之间的误差，从而使得后续根据第一温度信息、第一电压信息和第二电压信息计算第二环境的温度信息时，能够更精准计算出第二环境的第二温度信息。
[0086]
另外，相较于现有技术将第一电压信息被标定为第一温度信息对应的温度值，在
生产测试过程中，无需控制第一环境保持某一特定的温度，从而节省了生产测试成本。
[0087]
在一实施例中，处理模块2212具体用于根据以下计算式计算第二温度信息：
[0088][0089]
其中，t1为第一温度信息，t2为第二温度信息，v1第一电压信息，v2为第二电压信息，a为温度与电压之间的线性关系系数。
[0090]
计算第二温度信息的具体说明可参照上述温度计算方法的对应说明，在此不再赘述。
[0091]
在一实施例中，如图4所示，温度采集单元11包括温度传感器111 和ad转换子单元，且温度传感器111与ad转换(analogue－to－digital) 子单元112连接。
[0092]
具体地，温度传感器111用于采集第一环境的第三电压信息，以及用于采集第二环境的第四电压信息，并向ad转换子单元112发送第三电压信息或第四电压信息。
[0093]
ad转换子单元112用于将第三电压信息进行ad转换，得到第一电压信息；ad转换子单元112还用于将第四电压信息进行ad转换，得到第二电压信息。
[0094]
可以理解地，温度传感器111采集到的第三电压信息和第四电压信息均为模拟电压信号，处理模块2212无法直接采用，因此，需要采用 ad转换子单元112将模拟电压信号转为数字电压信号，从而输出给处理模块2212，被处理模块2212识别及应用。
[0095]
当然，上述微控制器10还包括存储单元13，与处理模块2212连接，用以进行数据存储。具体地，该存储单元13可以用于存储第一温度信息、第一电压信息以及温度与电压之间的线性关系系数等信息，以使处理模块2212直接从上述存储单元13获得相关信息或数据，从而进行温度计算。
[0096]
以上所述仅为本技术的部分实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本说明书及附图内容所作的等效结构变换，均同理包括在本技术的专利保护范围内。
[0097]
在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素，此外，不同实施例中具有同样命名的部件、特征、要素可能具有相同含义，也可能具有不同含义，其具体含义需以其在该具体实施例中的解释或者进一步结合该具体实施例中上下文进行确定。
[0098]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
[0099]
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。