CN108535626A - 一种soc单粒子测试的全自动测试装置及方法 - Google Patents
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Abstract
一种SOC单粒子测试的全自动测试装置，包括主机、SOC测试板和程控电源；所述SOC测试板包括flash、被测SOC芯片和上电复位电路；所述主机通过指令命令被测SOC芯片依次遍历被测SOC芯片内的存储区域或者模块，被测SOC芯片获得遍历结果后以固定周期发送给主机；主机接收并存储被测SOC芯片发送的遍历结果；同时主机监测并存储被测SOC芯片发送遍历结果的状态和程控电源的电流，主机还用于控制程控电源的断电和加电；主机利用被测SOC芯片发送的遍历结果和被测SOC芯片发送遍历结果的状态，然后采用统计方法完成被测SOC芯片的测试。同时本发明还包括一种SOC单粒子测试的全自动测试方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种SOC单粒子测试的全自动测试装置及方法，属于计算机技术领域。
背景技术
空间处理器受到辐射影响，可能导致存储体中存储内容在“0”、“1”之间突变，从而导致半导体电路出现错误的逻辑状态，影响半导体器件的功能，通常称之为单粒子翻转(SEU)，也可能导致CMOS器件所固有的寄生可控硅被触发导通，在电源和地之间形成低阻抗大电流通路的闩锁现象。为了测试空间处理器在空间环境下的运行状态，在地面进行辐照实验是必须的途径。辐照粒子加速器可以在很短时间内发送大量不同能量的粒子(预先设定)辐射到所需要测试空间处理器，进而在短时间内模仿在空间环境中处理器经过长时间辐照所受到的影响。粒子加速器的机时需要提前预约，十分宝贵。而传统方式测试SOC，都是手动控制测试板重新加载程序，一方面费时，另一方面如果在下载程序过程中，辐照继续进行则会造成统计误差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种SOC单粒子测试的全自动测试装置及方法，通过构建SOC测试板，结合主机能够完成被测SOC芯片的自动化测试，提升了测试精度，缩短了测试周期，测试可靠性提升，同时大幅节省了人力、物力和时间成本。
本发明目的通过以下技术方案予以实现：
一种SOC单粒子测试的全自动测试装置，包括主机、SOC测试板和程控电源；所述SOC测试板包括flash、被测SOC芯片和上电复位电路；
所述主机通过指令命令被测SOC芯片依次遍历被测SOC芯片内的存储区域或者模块，被测SOC芯片获得遍历结果后以固定周期发送给主机；主机接收并存储被测SOC芯片发送的遍历结果；同时主机监测并存储被测SOC芯片发送遍历结果的状态和程控电源的电流，主机还用于控制程控电源的断电和加电；主机利用被测SOC芯片发送的遍历结果和被测SOC芯片发送遍历结果的状态，然后采用统计方法完成被测SOC芯片的测试；
当主机在固定周期内未收到上述被测SOC芯片发送的遍历结果，主机判定被测SOC芯片发生死机故障模式；然后主机命令程控电源重新加电，被测SOC芯片被重新加电时，上电复位电路控制被测SOC芯片读取flash中的复位程序，使被测SOC芯片内的存储区域或模块正常初始化。
上述SOC单粒子测试的全自动测试装置，所述主机通过自动控制指令或手动控制指令命令被测SOC芯片依次遍历被测SOC芯片内的存储区域或者模块。
上述SOC单粒子测试的全自动测试装置，所述说被测SOC芯片发送的遍历结果包括被测SOC芯片发生的翻转错误模式。
上述SOC单粒子测试的全自动测试装置，所述主机监测程控电源的电流，当程控电源的电流大于被测SOC芯片额定电流的2倍时，主机控制程控电源断电。
上述SOC单粒子测试的全自动测试装置，所述被测SOC芯片以0.1s～3s的固定周期将遍历结果发送给主机。
上述SOC单粒子测试的全自动测试装置，所述在主机监测被测SOC芯片发送遍历结果的状态和程控电源的电流，程控电源的电流异常优先级高于被测SOC芯片发送遍历结果的状态故障模式，即主机通过监测程控电源的电流判定被测SOC芯片的电流异常时，优先控制程控电源断电。
上述SOC单粒子测试的全自动测试装置，所述SOC测试板还包括电源，程控电源通过电源向SOC测试板的其他组件供电，电源用于完成程控电源输出的电压变换。
上述SOC单粒子测试的全自动测试装置，所述SOC测试板还包括Max3232模块，Max3232模块用于用于测试被测SOC芯片的串口控制器；同时Max3232模块用于被测SOC芯片和主机之间的串口通信。
一种SOC单粒子测试的全自动测试方法，包括如下步骤：
步骤一、在主机上选择自动模式或手动模式开展SOC单粒子测试；
步骤二、主机通过指令命令被测SOC芯片依次遍历被测SOC芯片内的存储区域或者模块，同时主机监测并存储被测SOC芯片发送遍历结果的状态和程控电源的电流；
步骤三、主机判断程控电源的电流；如果上述电流异常，则测试结束，否则转入步骤四；
步骤四、主机判断被测SOC芯片发送遍历结果的状态；如果上述状态正常，则转入步骤二，继续遍历被测SOC芯片内的存储区域或者模块，直到测试结束，否则转入步骤五；
步骤五、主机命令程控电源重新加电，被测SOC芯片内的存储区域或模块初始化，然后转入步骤二，直到测试结束。
本发明相比于现有技术具有如下有益效果：
(1)本发明装置的相比于现有技术测试过程操作简单，在人为干预少的情况下得到试验结果，测试效率高，测试周期短；
(2)本发明装置的主机对SOC测试板提供自动保护，若电流超过额定限度两倍则自动断电报警，待确认后才可上电，有效保护了被测SOC芯片；
(3)本发明装置能够大幅节省测试时间，现有技术手动测量模式整个实验过程至少需要两个人才能完成测试，采用本发明装置及方法后，只需要一个人监控本发明装置就可以完成整个测试；而且自动判断SOC测试芯片死机之后自动进行上电操作，该过程至少节约百分之十的时间；
(4)本发明装置可以提升测量反应精度，自动测量能够以0.1s的周期检测数据，远远小于现有技术中人工最快的1s，节约测试周期的同时，更快的数据检测进一步提高了测量精度。
附图说明
图1为本发明一种SOC单粒子测试的全自动测试装置组成示意图；
图2为本发明一种SOC单粒子测试的全自动测试方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步详细描述。
一种SOC单粒子测试的全自动测试装置，包括远程监控器，主机、SOC测试板和程控电源。SOC测试板包括MAC模块、sram模块、flash模块、Max3232模块、DDR模块、被测SOC芯片、电源模块、上电复位电路，如图1所示。
被测SOC芯片内包括多个存储区域或者模块；被测SOC芯片根据主机的指令依次遍历被测SOC芯片内的存储区域或者模块，遍历被测SOC芯片内的存储区域或者模块的程序存储在flash模块中；即被测SOC芯片收到主机发送的遍历指令后，被测SOC芯片从flash模块中读取遍历程序，然后被测SOC芯片依次遍历被测SOC芯片内的存储区域或者模块。
被测SOC芯片获得上述遍历结果，被测SOC芯片通过串口以0.1s～3s的固定周期发送给主机；本实施例中被测SOC芯片以0.5s的固定周期将上述遍历结果发送给主机，其中上述遍历结果包括被测SOC芯片内的存储区域或模块发生的翻转错误模式。
主机用于控制被测SOC芯片依次遍历被测SOC芯片内的存储区域或者模块，主机可以通过自动控制指令或手动控制指令命令被测SOC芯片依次遍历被测SOC芯片内的存储区域或者模块，然后主机接收并存储被测SOC芯片发送的遍历结果；同时主机监测并存储被测SOC芯片发送遍历结果的状态和程控电源的电流，主机还控制程控电源的断电和加电。主机通过被测SOC芯片发送的遍历结果和被测SOC芯片发送遍历结果的状态采用统计方法完成被测SOC芯片的测试。
具体的，主机从被测SOC芯片发送的遍历结果中获得被测SOC芯片发生的翻转错误模式；主机判断被测SOC芯片发送遍历结果的状态是否正常，当被测SOC芯片以固定周期通过串口将遍历结果发送给主机时，主机判断被测SOC芯片未发生死机故障模式，当主机在固定周期内未收到被测SOC芯片发送的遍历结果时判定被测SOC芯片发生死机故障模式，本实施例中当主机在1s内未收到被测SOC芯片发送的遍历结果则判定被测SOC芯片发生死机故障模式。
主机监测程控电源的电流的目的是判断被测SOC芯片是否出现电流异常，当程控电源的电流大于被测SOC芯片额定电流的2倍时，主机判定被测SOC芯片的电流异常，主机控制程控电源断电，避免电流异常造成被测SOC芯片的物理损伤。在主机监测被测SOC芯片发送遍历结果的状态和程控电源的电流过程中，程控电源的电流的优先级高于被测SOC芯片发送遍历结果的状态，即主机通过监测程控电源的电流判定被测SOC芯片的电流异常时，直接控制程控电源断电。
当主机判定被测SOC芯片发生死机故障模式时，主机向程控电源发送指令命令程控电源断电，然后主机向程控电源发送指令命令程控电源加电，程控电源用于向SOC测试板供电。当被测SOC芯片被重新加电时，上电复位电路向被测SOC芯片发送上电复位脉冲，被测SOC芯片收到上电复位脉冲后，被测SOC芯片读取flash中的复位程序，以保证被测SOC芯片内的存储区域或模块正常初始化。
远程监控器用于监视主机向被测SOC芯片发送的指令、被测SOC芯片遍历后向主机发送的遍历结果、主机监测的程控电源的电流、主机控制程控电源断电，同时远程监控器能够控制主机向被测SOC芯片发送的指令和主机控制程控电源的断电指令。远程监视器可以远离主机，有利于实现远程监视与控制，同时便于测试过程中的设备布置，减少测试环境附近的设备安放。
电源用于完成程控电源输出的电压变换，以满足被测SOC芯片等SOC测试板内其他组件正常工作的电压需要。程控电源具有V1、V2、V3、V4等多路输出功能，与电源配合能够满足多个不同被测SOC芯片、SOC测试板内其他组件正常工作的电压需要。
MAC模块用于测试被测SOC芯片的以太网传输控制器试，MAC模块可以测量以太网控制传输控制器的各个工作模式。
Max3232模块作为SOC测试板的串口模块，一方面用于测试被测SOC芯片的串口控制器是否正常；另一方面Max3232模块用于被测SOC芯片和主机之间的串口通信，即主机通过Max3232模块向被测SOC芯片发送指令，被测SOC芯片通过Max3232模块主机发送遍历结果。
DDR模块用于测试被测SOC芯片的DDR控制模块功能是否正常。
sram模块用于测试被测SOC芯片的sram存储控制器是否正常。
一种SOC单粒子测试的全自动测试方法，如图2所示，采用SOC单粒子测试的全自动测试实现，包括如下步骤：
步骤一、在主机上选择自动模式或手动模式开展SOC单粒子测试；
步骤二、主机通过指令命令被测SOC芯片依次遍历被测SOC芯片内的存储区域或者模块，同时主机监测并存储被测SOC芯片发送遍历结果的状态和程控电源的电流；
步骤三、主机判断程控电源的电流；如果上述电流异常，则测试结束，否则转入步骤四；
步骤四、主机判断被测SOC芯片发送遍历结果的状态；如果上述状态正常，则转入步骤二，继续遍历被测SOC芯片内的存储区域或者模块，直到测试结束，否则转入步骤五；
步骤五、主机命令程控电源重新加电，被测SOC芯片内的存储区域或模块初始化，然后转入步骤二，直到测试结束。
本装置及发明操作过程中，SOC测试板是固定在粒子发射器内部的，通过调整SOC测试板的位置和距离，调整辐照粒子打向被测SOC测试芯片，同时避免辐照粒子影响其他电路，程控电源和主机都在实验环境以外通过数据线与SOC测试板相连。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。
Claims (9)
1.一种SOC单粒子测试的全自动测试装置，其特征在于：包括主机、SOC测试板和程控电源；所述SOC测试板包括flash、被测SOC芯片和上电复位电路；
所述主机通过指令命令被测SOC芯片依次遍历被测SOC芯片内的存储区域或者模块，被测SOC芯片获得遍历结果后以固定周期发送给主机；主机接收并存储被测SOC芯片发送的遍历结果；同时主机监测并存储被测SOC芯片发送遍历结果的状态和程控电源的电流，主机还用于控制程控电源的断电和加电；主机利用被测SOC芯片发送的遍历结果和被测SOC芯片发送遍历结果的状态，然后采用统计方法完成被测SOC芯片的测试；
当主机在固定周期内未收到上述被测SOC芯片发送的遍历结果，主机判定被测SOC芯片发生死机故障模式；然后主机命令程控电源重新加电，被测SOC芯片被重新加电时，上电复位电路控制被测SOC芯片读取flash中的复位程序，使被测SOC芯片内的存储区域或模块正常初始化。
2.根据权利要求1所述的一种SOC单粒子测试的全自动测试装置，其特征在于：所述主机通过自动控制指令或手动控制指令命令被测SOC芯片依次遍历被测SOC芯片内的存储区域或者模块。
3.根据权利要求1所述的一种SOC单粒子测试的全自动测试装置，其特征在于：所述说被测SOC芯片发送的遍历结果包括被测SOC芯片发生的翻转错误模式。
4.根据权利要求1所述的一种SOC单粒子测试的全自动测试装置，其特征在于：所述主机监测程控电源的电流，当程控电源的电流大于被测SOC芯片额定电流的2倍时，主机控制程控电源断电。
5.根据权利要求1所述的一种SOC单粒子测试的全自动测试装置，其特征在于：所述被测SOC芯片以0.1s～3s的固定周期将遍历结果发送给主机。
6.根据权利要求1所述的一种SOC单粒子测试的全自动测试装置，其特征在于：所述在主机监测被测SOC芯片发送遍历结果的状态和程控电源的电流，程控电源的电流异常优先级高于被测SOC芯片发送遍历结果的状态故障模式，即主机通过监测程控电源的电流判定被测SOC芯片的电流异常时，优先控制程控电源断电。
7.根据权利要求1～6之一所述的一种SOC单粒子测试的全自动测试装置，其特征在于：所述SOC测试板还包括电源，程控电源通过电源向SOC测试板的其他组件供电，电源用于完成程控电源输出的电压变换。
8.根据权利要求1～6之一所述的一种SOC单粒子测试的全自动测试装置，其特征在于：所述SOC测试板还包括Max3232模块，Max3232模块用于用于测试被测SOC芯片的串口控制器；同时Max3232模块用于被测SOC芯片和主机之间的串口通信。
9.一种SOC单粒子测试的全自动测试方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、在主机上选择自动模式或手动模式开展SOC单粒子测试；
步骤二、主机通过指令命令被测SOC芯片依次遍历被测SOC芯片内的存储区域或者模块，同时主机监测并存储被测SOC芯片发送遍历结果的状态和程控电源的电流；
步骤三、主机判断程控电源的电流；如果上述电流异常，则测试结束，否则转入步骤四；
步骤四、主机判断被测SOC芯片发送遍历结果的状态；如果上述状态正常，则转入步骤二，继续遍历被测SOC芯片内的存储区域或者模块，直到测试结束，否则转入步骤五；
步骤五、主机命令程控电源重新加电，被测SOC芯片内的存储区域或模块初始化，然后转入步骤二，直到测试结束。
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