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数字集成电路测试仪通信接口的研究与设计

作　者: 刘田踪
导　师: 詹惠琴
学　校: 电子科技大学
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: 数字集成电路测试 通信接口 分选机接口 数字逻辑设计
分类号: TN431.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 34次
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内容摘要


随着整个半导体行业的高速发展,数字集成电路也取得了很大发展。芯片的集成度不断提高,功能更强大,速度更快。数字集成电路芯片的应用范围几乎覆盖了目前所有的电子设备:计算机、家用电器、数码电子、自动化、通信、航天等诸多产业中的设备,受芯片制造工艺的限制、工作使用条件以及芯片寿命等影响,故障的产生是不可避免的,所以数字集成电路的性能保障越来越显得重要。测试是数字集成电路性能保障的重要手段,也是整个芯片流程中成本最高、技术难度最大的一个环节;随着科技的飞速发展以及市场的激烈竞争,芯片市场寿命相对于其开发周期变得愈来愈短,测试对芯片的上市时间和开发周期将会有更大的影响,因此数字集成电路测试仪的研发至关重要,数字集成电路测试仪的正常工作离不开各种通信接口[1],通信接口的设计好坏直接决定了测试仪能否顺利完成测试任务。本文主要研究了数字集成电路测试仪通信接口的设计,测试仪的通信接口包括分选机接口、测试板接口、操作面板接口、系统总线接口、串口;测试仪与分选机、测试板之间的接口通信,主要采用灵活性较高的FPGA来实现。用FPGA进行数字逻辑设计,可以方便的对内部电路进行修改,并编写测试文件对设计进行仿真,通过仿真结果再对设计进行完善;然后根据硬件逻辑电路编写驱动程序;操作面板接口根据面板上的HD7279电路进行控制;系统总线接口用于ARM核心板与各功能电路板、上位计算机之间的通信;串口用于辅助ARM核心板调试。本文的主要工作内容如下:首先介绍了数字集成电路及其测试仪的重要性与研究状况,对测试仪工作原理也做了说明,分析了数字集成电路测试仪通信接口的重要性和各部分接口的情况;然后讲述了数字集成电路测试仪通信接口板的设计方案;第三章主要讲述了分选机接口硬件电路和FPGA逻辑的各部分功能,以及对FPGA逻辑的仿真;第四章介绍了分选机接口驱动程序的设计;第五章讲述了系统内部通信接口的设计;最后对通信接口板的调试结果做了分析,本文所设计的通信接口板经反复调试,传输速度快,工作稳定,较好的满足了测试系统的要求,确保了整个数字集成电路测试系统的可靠通信。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章 绪论  9-17
  1.1 数字集成电路的重要性和发展现状  9-10
  1.2 数字集成电路测试研究的意义和现状  10-13
  1.3 数字集成电路测试仪的工作原理  13-14
  1.4 数字集成电路测试仪通信接口的研究现状  14-15
  1.5 本文的研究内容和章节安排  15-17
第二章 通信接口板设计方案  17-31
  2.1 数字集成电路测试仪的总体框架  17-19
  2.2 通信接口板的功能  19-20
  2.3 分选机接口  20-26
    2.3.1 分选机的现状  20-22
    2.3.2 分选机的结构和工作原理  22-24
    2.3.3 分选机接口的工作流程  24-26
  2.4 系统内部通信接口  26-31
    2.4.1 测试板接口  26-27
    2.4.2 操作面板接口  27
    2.4.3 系统总线接口  27-30
    2.4.4 串口部分  30-31
第三章 分选机接口硬件设计  31-47
  3.1 分选机接口硬件电路  31-37
    3.1.1 FPGA 硬件电路  31-34
    3.1.2 复位电路  34-35
    3.1.3 光耦隔离电路  35-37
  3.2 分选机接口FPGA 逻辑  37-47
    3.2.1 分选机接口逻辑总体  37-38
    3.2.2 功能逻辑模块  38-42
    3.2.3 功能逻辑的仿真  42-47
第四章 分选机接口驱动程序设计  47-53
  4.1 ADS 环境下驱动程序设计  47-49
  4.2 分选机中断处理  49-51
  4.3 驱动函数分析  51-53
第五章 系统内部通信接口设计  53-64
  5.1 测试板接口设计  53-58
    5.1.1 测试板接口硬件  53-57
    5.1.2 测试板接口驱动程序  57-58
  5.2 操作面板接口设计  58-61
  5.3 系统总线接口设计  61-62
  5.4 串口电路设计  62-64
第六章 调试结果与分析  64-69
  6.1 分选机接口调试分析  64-67
    6.1.1 模拟分选机电路  64-66
    6.1.2 分选机接口信号调试  66-67
  6.2 测试板接口调试分析  67-68
  6.3 操作面板接口调试分析  68-69
第七章 总结与展望  69-70
致谢  70-71
参考文献  71-73
攻硕期间取得的研究成果  73-74

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 微电子学、集成电路（IC） > 半导体集成电路（固体电路） > 双极型 > 数字集成电路、逻辑集成电路
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