張 磊，張振華，楊純輝

(1.中國電子科技集團(tuán)公司第四十七研究所，沈陽 110032;2.空軍駐遼寧地區(qū)軍事代表室，沈陽 110034)

1 引言

隨著大規(guī)模集成電路測試系統(tǒng)的出現(xiàn)，被廣泛應(yīng)用在芯片測試領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了高效率的集成電路產(chǎn)品驗(yàn)證。Teradyne Ultra FLEX機(jī)臺(tái)是當(dāng)今世界較為先進(jìn)的大規(guī)模集成電路測試系統(tǒng)，我們以ATMEL公司的AT89S52芯片為例介紹在此機(jī)臺(tái)上的測試程序開發(fā)流程。

2 Ultra FLEX測試系統(tǒng)的硬件配置

Ultra FLEX機(jī)臺(tái)數(shù)字子系統(tǒng)有1024個(gè)測試管腳，數(shù)據(jù)速率 800Mbps/1000Mbps，時(shí)鐘頻率400MHz/500MHz，邊沿定位精度 ±80ps/±150ps，數(shù)據(jù)存貯深度256M，子程序存貯深度4K，向量定序存貯深度1M;PPMU每個(gè)管腳測量單元:V/I源和測量－1V～6V±50mA，每板64個(gè)精密時(shí)間測試單元，帶寬1GHz;交流子系統(tǒng)包括BBAC高精度寬帶交流源，Turbo AC高精度寬帶交流源，VHFAC高頻交流源，AWG6G微波信號(hào)源;直流子系統(tǒng)包括小功率源DC30，中功率源DC75，大功率源HEC Vs。

3 AT89S52電路特點(diǎn)

AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K可編程Flash存儲(chǔ)器。使用Atmel公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈活的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52能夠?yàn)楸姸嗲度胧娇刂茟?yīng)用系統(tǒng)提供靈活、超有效的解決方案。

AT89S52具有以下功能特點(diǎn):8K字節(jié) Flash，256字節(jié)RAM，32位I/O口線，看門狗定時(shí)器，2個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。另外，AT89S52可降至0Hz全靜態(tài)邏輯操作，支持兩種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU停止工作支持，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。

圖1 AT89S52功能框圖

4 測試程序調(diào)試

AT89S52電路測試程序主要分為三部分進(jìn)行調(diào)試:功能部分，直流部分，交流部分:

4.1 功能測試

測試AT89S52有兩種方式，一種是通過測試系統(tǒng)執(zhí)行外部指令，此時(shí)EA=0。一種是通過測試系統(tǒng)對(duì)芯片串行編程或并行編程，先把要執(zhí)行的指令寫入到內(nèi)部FLASH存儲(chǔ)器中，然后再執(zhí)行內(nèi)部指令并通過測試碼點(diǎn)進(jìn)行比對(duì)，此時(shí)EA=1。首先在TSB表中設(shè)置時(shí)間向量，然后在levels和DC Specs表中設(shè)置電源電壓，輸入電壓，在表PatSets中鏈接測試碼點(diǎn)文件，最后在測試系統(tǒng)Test Instances表中按Functional_T項(xiàng)進(jìn)行測試。

4.2 直流測試

AT89S52共有16項(xiàng)直流參數(shù)，如表1所示。

表1 直流參數(shù)表

4.2.1 VIH、VIH1、VIL、VIL1 參數(shù)測試

這四項(xiàng)參數(shù)為輸入電平，可以由測試系統(tǒng)直接給入?yún)?shù)手冊上面規(guī)定的值即可，然后通過功能驗(yàn)證的方法進(jìn)行測試。

4.2.2 VOL、VOL1、VOH、VOH1 參數(shù)測試

這四項(xiàng)參數(shù)為輸出電平，可以在Test Instances表中BoardPmu_T項(xiàng)上進(jìn)行，選擇相關(guān)的測試管腳，進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，然后在選擇需要的測試Pattern，完成測試。

4.2.3 IIL、ITL、ILI、RRST

前三項(xiàng)測試輸入端電流，后一項(xiàng)測試復(fù)位電阻，都可以通過Test Instances表中PinPmu_T進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，然后強(qiáng)制電壓在所選管腳上，就可以得出電流值，其中RRST參數(shù)需要換算成電阻值。

4.2.4 ICC Active Mode、Idle Mode、Power－down Mode

這三項(xiàng)參數(shù)為動(dòng)態(tài)電源電流、空閑模式電源電流和掉電模式下電源電流。在Test Instances表中PowerSupply_T項(xiàng)上進(jìn)行，需要注意的是Idle Mode和Power－down Mode要在碼點(diǎn)中進(jìn)行程序指令設(shè)置，P0口分別寫入指令758701和758702，使?fàn)顟B(tài)進(jìn)行匹配，即可進(jìn)行測試。

4.3 交流測試

交流測試通常包括頻率，數(shù)據(jù)傳輸延遲時(shí)間，建立保持時(shí)間等相關(guān)參數(shù)。下面以tLLPL tLLIV tAVIV tPXIZ tPLAZ五項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行測試，選擇DC_Rise-Time_VBT項(xiàng)并設(shè)置好相關(guān)數(shù)值進(jìn)行測試。具體波形如圖2所示。

圖2 交流參數(shù)圖

4.4 測試流程

AT89S52電路的測試流程，如圖3所示。

圖3 測試流程圖

5 結(jié)束語

Teradyne Ultra FLEX是當(dāng)今業(yè)內(nèi)比較領(lǐng)先的集成電路測試系統(tǒng)，功能強(qiáng)大，測試精度高，覆蓋面廣，如何更加合理有效的使用，還需要測試人員進(jìn)行不斷的摸索開發(fā)，從而使測試程序更加有效的運(yùn)轉(zhuǎn)，提高科研及生產(chǎn)效率。

［1］Ultra Flex Mixed Signal Programming Student Manual［M/CD］.Teradyne Inc 2009－2.

［2］《現(xiàn)代集成電路測試技術(shù)》編寫組.現(xiàn)代集成電路測試技術(shù)［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2005.