武乾文，奚留華，郭曉宇

（中國電子科技集團公司第五十八研究所，江蘇無錫 214035）

1 引言

TMS3206713B是TI公司的高性能DSP芯片，用于高速數(shù)字信號處理，由CPU內(nèi)核、外設(shè)以及存儲器3個部分組成。CPU中的8個功能單元并行工作，功能單元可以分成2組，每組由4個基本功能單元組成。CPU中具有2組寄存器，每組寄存器由16個32位寄存器組成。在運行期間不做硬件數(shù)據(jù)相關(guān)性的檢查，運行程序能執(zhí)行8條指令，提高芯片的處理速度，該芯片在電子測量、測控、圖像、雷達、聲納和軟件無線電等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

隨著TMS3206713B[1-6]的應(yīng)用越來越廣泛，其在應(yīng)用、生產(chǎn)等各個階段需要多次測試以確保產(chǎn)品質(zhì)量以及開發(fā)出符合系統(tǒng)要求的電路，尤其對應(yīng)用在軍工設(shè)備上的TMS3206713B，為了控制質(zhì)量，保障裝備可靠性，集成電路檢測及篩選至關(guān)重要。在測試部分二篩DSP電路時，采用實裝測試和測試機測試兩部分，實裝測試只能對電路功能進行測試，由于接觸等問題有損壞電路的風險；而測試機測試由于無法給DSP電路灌入程序?qū)崿F(xiàn)其功能測試，連一些簡單的VOH、VOL都無法測試?，F(xiàn)有測試方法整體測試覆蓋率不高，因此我們提出一種基于應(yīng)用模式的DSP測試方法，既能保護電路，又能實現(xiàn)電路參數(shù)項的測試。

2 測試儀器和測試電路

采用的測試儀器是G150及J750EX，G150測試頻率可達30 MHz，測試通道數(shù)多達512個，測試向量深度可達1 M；J750EX測試頻率可達200 MHz，測試通道數(shù)多達1048個，測試向量深度可達16 M。測試電路為TMS3206713B。

3 功能測試

3.1 TMS3206713B功能原理

DSP系統(tǒng)如圖1所示，包括電源、存儲器、外部接口、數(shù)/模和模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路等部分模塊。應(yīng)用DSP系統(tǒng)，實現(xiàn)對外部信號的數(shù)據(jù)采集、存儲及處理，利用程序指令對外部設(shè)備進行控制操作。FLASH存儲器十分重要，開發(fā)有特殊應(yīng)用的DSP系統(tǒng)，必然脫離仿真器獨立運行，需要在斷電后能夠保存程序以及初始化數(shù)據(jù)的存儲器。FLASH具有電信號擦除功能，成為構(gòu)建DSP應(yīng)用系統(tǒng)時存儲器的首選。系統(tǒng)上電后，DSP自帶的引導(dǎo)程序把應(yīng)用程序從存儲器中引導(dǎo)到DSP應(yīng)用板上（如內(nèi)部SRAM、SDRAM等）。DSP系統(tǒng)的引導(dǎo)（BOOT）是在系統(tǒng)加電或者復(fù)位時進行的，DSP將儲存在外部存儲器中的程序代碼通過DMA或者EDMA的方式到內(nèi)部高速內(nèi)存中運行，既能擴展DSP的存儲空間，又發(fā)揮了DSP內(nèi)部資源的效能。用戶代碼通過掩模寫入到DSP內(nèi)部ROM中，容量及價格的限制將成為問題，不便于擴展及升級。DSP系統(tǒng)引導(dǎo)方式并不唯一，對TMS320C6713B而言，加電后RESET信號設(shè)置為低，芯片處于復(fù)位狀態(tài)，RESET信號上升沿處鎖存住 Bootmode（HD[4∶3]）信號，即可決定芯片引導(dǎo)方式，具體如表1所示。

圖1 典型的DSP系統(tǒng)

表1 TMS320C6713B系統(tǒng)的不同引導(dǎo)方式

對HD[4∶3]管腳電平通過電阻上拉或者下拉的方法實現(xiàn)不同的引導(dǎo)模式。下面簡述3種不同的引導(dǎo)模式。

（1）主機引導(dǎo)

CPU為保持狀態(tài)，其余硬件均保持常態(tài)。外部主機通過主機口初始化CPU的存儲空間，包括寄存器的初始化，控制EMIF以及其他外圍設(shè)備的配置寄存器。主機完成初始化工作后，將主機口控制寄存器中的DSPINT管腳設(shè)置為1，結(jié)束引導(dǎo)。CPU退出復(fù)位狀態(tài)，執(zhí)行地址0處指令。

（2）Emulation引導(dǎo)

利用仿真器設(shè)置DSPINT，CPU從地址0處執(zhí)行指令。每次操作前，仿真器在地址0處設(shè)斷點。

（3）EMIF引導(dǎo)

把程序代碼保存在ROM、FLASH或其他存儲器中，對應(yīng)著DSP的CE1空間，數(shù)據(jù)格式和系統(tǒng)一致。內(nèi)部復(fù)位時，DSP從CE1空間拷貝1 kB數(shù)據(jù)到地址0處。可指定外部ROM存儲寬度，EMIF將相鄰的8 bit/16 bit格式的數(shù)據(jù)合并為32 bit。DSP用EDMA的加載過程是單幀數(shù)據(jù)塊傳輸。傳輸完成后CPU退出復(fù)位，執(zhí)行地址0處程序。

3.2 關(guān)鍵技術(shù)

TI公司TMS320C6000系列DSP電路內(nèi)部沒有程序存儲器，電路需要外加Flash程序存儲器加載程序后才能工作。如果在測試板上焊接Flash程序存儲器和外圍SRAM電路，DSP電路的接觸無法測試，端口驅(qū)動能力測試也會受到影響。如何模擬外圍電路給TMS320C6000系列DSP電路加載程序和IO通信，是解決TMS320C6000系列DSP電路測試的關(guān)鍵技術(shù)。

3.3 解決方案

整合測試機測試和實裝測試在一塊測試板上完成。通過外加Flash程序存儲器加載程序，通過外圍SRAM電路實現(xiàn)TMS320C6000系列DSP電路的數(shù)據(jù)和地址等讀寫功能腳的測試，然后通過GPIO腳將測試結(jié)果顯示出來，同時還可以測量TMS320C6000系列DSP電路的實際工作電流等參數(shù)。先使用G150測試機驗證此方案的可行性，然后通過移植到J750EX上實現(xiàn)量產(chǎn)。

使用G150測試機可以將TMS320C6000系列DSP電路和外部Flash程序存儲器之間的程序加載過程以及和外圍SRAM電路通信的過程采集下來；然后去掉Flash和SRAM電路，通過G150模擬外部Flash程序存儲器給TMS320C6000系列DSP電路加載程序，模擬外圍SRAM電路和TMS320C6000系列DSP電路進行讀寫測試，就能實現(xiàn)TMS320C6000系列DSP電路大部分端口的接觸、功能測試，以及實現(xiàn)部分直流參數(shù)的測試。

與實裝測試結(jié)果相比，該方案增加了接觸測試、電源電流測試、輸入漏電測試、輸出驅(qū)動測試、輸出高阻漏電測試等，提高了被測試電路的可靠性，同時避免了由于放置不當引起的電路燒毀風險。

3.4 具體實施過程

圖2 6713DSK評估板

如圖2所示，通過6713DSK評估板原理圖選擇合適的器件，將SDRAM存儲器換成SRAM，其余電源和Flash不變，去除不必要的其他元器件，同時將電路與Flash通信的管腳連接至G150的通道，制作成了C6713的G150采集板。通過PCB制作、焊接、調(diào)試燒入程序后，在G150上采集DSP與Flash的通信過程，最后將采集的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成J750代碼。

將G150采集轉(zhuǎn)換的代碼在J750上運行，驗證其能夠模擬Flash與C6713進行通信并配置，測試了電源電流、數(shù)據(jù)、地址和GPIO端口的驅(qū)動、漏電等參數(shù)；最后設(shè)計了老化板，并通過了7天老化試驗，驗證了設(shè)計的正確性。

期間我們使用了CCS編程C6713B的流程，完成了C6713B程序開發(fā)項目，還使用這套流程和方法進行了32位BGA封裝的C6713B電路的測試和老化設(shè)計，并通過了一百多顆電路的生產(chǎn)驗證；后續(xù)還需要通過編程其余模塊的程序，提高DSP電路的測試覆蓋率，同時將這套流程移植到其他C6000系列DSP和ADSP電路的測試程序開發(fā)上去。

圖3 6713DSK老化板電路板設(shè)計

圖4 6713DSK老化板原理圖設(shè)計

3.5 后續(xù)問題

新的DSP測試技術(shù)主要解決了TMS320C6000系列DSP電路最小應(yīng)用系統(tǒng)下的功能測試，這也是用戶使用最多的模式。但是如果有用戶使用TMS320C6000系列DSP電路的其他功能，新的DSP測試技術(shù)并沒有覆蓋到。所以此DSP測試技術(shù)的功能覆蓋率還不是特別全面。

后期我們會通過增加測試板外圍元器件采集響應(yīng)功能模塊信號和功能模塊回環(huán)自測試等方式實現(xiàn)缺少的功能模塊的測試。

4 結(jié)論

通過對DSP測試技術(shù)的創(chuàng)新，我們可以實現(xiàn)正向開發(fā)TI公司TMS320C6000系列DSP電路的測試代碼，實現(xiàn)穩(wěn)定可靠的測試，為二篩打開市場提供技術(shù)保證。

參考文獻：

[1]李文祿，蔣宇中.一種基于以太網(wǎng)的TMS320C6713B程序加載技術(shù)[J].海軍工程大學(xué)學(xué)報，2008，20（6）：35-39.

[2]葛君，王旭柱.基于TMS320C6713B的實時數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)[J].微計算機信息，2010，26（12）：111-113.

[3]滕小波，耿相銘，武麗帥.基于TMS320C6713B的EDMA實時數(shù)據(jù)流傳輸[J].信息技術(shù)，2009，（3）：47-49.

[4]徐晶晶.TMS320C6713B系統(tǒng)自動引導(dǎo)的方法與編程實現(xiàn)[J].探索與觀察，2015，（3）：8-9.

[5]杜海龍，馬海濤，鄭喜鳳，等.TMS320C6713BDSP的外部FLASH 引導(dǎo)[J].微計算機信息，2009，25（6）：220-222.

[6]張鵬飛，湯建勛，王宇，等.TMS320C6713B在船用捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].2009，35（16）：219-220.