[实用新型]混合信号电路边界扫描测试系统

说明书

技术领域

本实用新型属于集成电路测试技术领域，特别涉及一种混合信号电路边界扫描测试系统。

背景技术

随着半导体工艺的进步和集成电路设计技术的提高，芯片中集成晶体管的规模一直在按照摩尔定律呈指数形式增长，芯片内部集成的功能越来越强大，内部结构日趋复杂，集成电路已进入系统级芯片（SOC）时代。芯片的高集成度和印刷板的高密度组装使得集成电路芯片外部可接触的引脚越来越少，测试的难度也越来越大，芯片的测试成本甚至高于芯片本身的设计生产的费用，芯片测试已成为制约芯片发展的瓶颈。

目前，在板级电路故障诊断时，施加或获取信号的主要方法是接触式诊断，即使用针床或人工使用探针，探测电路内部节点的电信号，根据这些信息进行故障定位。随着电路板逐渐向小型化、密集化、多层化的方向发展，接触式诊断的测试已经难以为继。在此背景下，边界扫描测试（BST：Boundary Scan Test）技术应运而生。

基于边界扫描的标准化可测性设计技术现已形成较为成熟的体系，其影响已经涵盖了芯片、电路板、系统集成等不同层次的测试领域。IEEE 1149.1标准定义了一种标准的边界扫描结构及其测试接口，其主要思想是通过在芯片管脚和芯片内部逻辑电路之间增加边界扫描单元，实现对芯片管脚状态的串行设定和读取，主要解决电路板级数字电路的测试问题。IEEE 1149.4标准兼容IEEE 1149.1标准，此外还要通过在芯片内部新增的模拟测试总线以及相关的控制模块，实现对混合信号电路板中的模拟信号进行监测及模拟元件的参数测量。该技术标准为混合信号电路可测性设计提供了一种解决方案。

主要因为数模混合信号电路较数字信号电路要复杂的得多，其测试难度、复杂性和不可预知性也是数字电路测试中不可比拟的。故目前虽然支持IEEE 1149.1商品化的测试系统已有上百种，但支持IEEE 1149.4模拟信号电路测试的商品化的测试系统尚未见到。主要原因首先是缺少智能化的IEEE1149.4模拟信号电路测试平台，多数研究者只能采用现有的独立的测试仪器组合进行模拟信号电路的边界扫描测试。另外因混合信号电路边界扫描测试中模拟信号电路测试矢量生成及故障诊断难度较大。还有模拟边界扫描描述语言（ABSDL）正在发展中，未形成标准。

因此目前在混合信号集成电路中，对模拟信号电路部分的测试普遍比对数字信号电路部分的测试困难得多，并已成为混合信号电路测试的“瓶颈”。据国外报道，在一个混合信号芯片内，仅占硅片面积5%的模拟信号电路部分的测试成本却占了整个芯片测试成本的95%。故现市场需要混合信号电路边界扫描测试系统及测试方法。

实用新型内容

本实用新型要解决技术问题是设计一种混合信号电路边界扫描测试系统，包括微机、微处理器、混合信号电路边界扫描测试控制器和模拟仪器平台，混合信号电路边界扫描测试控制器直接控制模拟仪器平台输出模拟测试激励电压/电流信号，并采集被测电路电压响应结果，解决了数字矢量施加、模拟测试激励施加及电压采集之间的同步问题。

本实用新型设计的混合信号电路边界扫描测试系统，包括微机、微处理器和模拟仪器平台，还有混合信号电路边界扫描测试控制器。

所述微机为本测试系统软件平台，其含有混合信号电路的边界扫描测试软件并接有人机界面，通过人机界面实现混合信号电路的边界扫描测试操作，编译电路板的网络连接及器件信息、生成相关测试任务的测试指令和测试矢量，并对测试结果进行分析，对被测电路中的故障进行诊断与定位。微机与微处理器连接，经微处理器发送测试命令和测试数据，接收测试结果。

所述微机与微处理器经USB接口连接。

所述微处理器的输入/输出口连接混合信号电路边界扫描测试控制器的处理器接口。微处理器接收微机测试系统软件生成的测试指令和测试矢量，并按数据格式进行解析，送入混合信号电路边界扫描测试控制器的相应寄存器进行读写操作，并将混合信号电路边界扫描测试控制器的测试结果转送到微机。

所述混合信号电路边界扫描测试控制器包括主机模块及经读写数据总线与主机模块连接的计数模块、命令模块、测试时钟分频器、通用寄存器组、模拟寄存器组、串行扫描模块和模拟仪器平台控制模块；所述串行扫描模块用于产生符合IEEE 1149.1标准的JTAG(联合测试行动组，Joint Test Action Group的缩写)测试信号并接收被测电路的响应结果。所述模拟仪器平台控制模块配有混合信号控制接口，该接口连接模拟仪器平台。

所述模拟仪器平台包括程控信号源和电压采集模块。