CN111610433A - 一种芯片上电和下电复位测试方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种芯片上电复位测试方法及装置，本方法包括：S101，将第一电压输入到芯片；S102，判断芯片是否工作，若是，执行步骤S104，否则，执行步骤S103；S103，将第一电压的电压值增加第一固定值，并执行步骤S102；S104，获取第一电压的电压值，并将该第一电压的电压值减少第一固定值；S105，判断芯片是否工作，若否，执行步骤S106，若是，则将第一电压的电压值作为芯片的上电复位值；S106，将第一电压的电压值增加第二固定值，并执行S105，其中，第二固定值小于第一固定值。本发明提供的方法能够缩短芯片上电复位和下电复位的测试时间、降低芯片上电复位和下电复位的测试成本。

Description

一种芯片上电和下电复位测试方法及装置

技术领域

本发明涉及芯片测试技术领域，具体涉及一种芯片上电和下电复位测试方法及装置。

背景技术

在芯片测试领域，上电和下电复位跳变点测试是必要的测试项目。上电和下电复位跳变点测试，又称为上电复位跳变点测试(Power On Reset，POR)和下电复位跳变点测试(Power Down Reset，PDR)。由于芯片制造工艺的差异，布局布线参数的差异等因素，都会导致芯片的上电和下电复位跳变点，发生差异。

芯片低于正常工作的最低电压时，必须停止工作；芯片高于正常工作的最高电压时，必须启动工作。未测试的芯片，在实际产品应用过程当中，由于跳变点的位移，导致上电和下电复位跳变点，位移到不确定的状态；导致应用产品出错，加速芯片的老化和损坏，使得芯片在实际产品应用当中，发生故障。

目前传统的上电和下电复位跳变点测试，需要借助专业的测试机台，这种方法价格昂贵，测试成本高。传统上电和下电复位跳变点测试的方法，采用逐步增加施加芯片电源的电压值，或者逐步减少电压值；在每个电压值状态下，检测芯片是否工作，这种方法测试时间很长。在芯片研发阶段，需要尽快得到芯片的上电和下电复位跳变点测试信息，用于分析和优化芯片的制程工艺、封装方式，加快芯片研发速度。

发明内容

(一)要解决的技术问题

针对上述问题，本发明提供了一种芯片上电和下电复位测试方法及装置，用于至少部分解决传统测试方法效率低、测试成本高、测试时间长等技术问题。

(二)技术方案

本发明一方面提供了一种芯片上电复位测试方法，包括：S101，将第一电压输入到芯片；S102，判断芯片是否工作，若是，执行步骤S104，否则，执行步骤S103；S103，将第一电压的电压值增加第一固定值，并执行步骤S102；S104，获取第一电压的电压值，并将该第一电压的电压值减少第一固定值；S105，判断芯片是否工作，若否，执行步骤S106，若是，则将第一电压的电压值作为芯片的上电复位值；S106，将第一电压的电压值增加第二固定值，并执行S105，其中，第二固定值小于第一固定值。

进一步地，S103或S106至少循环操作一次，否则需重新设定第一电压的电压值。

进一步地，采用一测试装置将第一电压输入到芯片，其中，测试装置包括一电位器，通过改变电位器的阻值以调节第一电压的电压值。

本发明另一方面提供了一种芯片下电复位测试方法，包括：S201，将第二电压输入到芯片；S202，判断芯片是否工作，若否，执行步骤S204，若是，执行步骤S203；S203，将第二电压的电压值减少第一固定值，并执行步骤S202；S204，获取第二电压的电压值，并将该第二电压的电压值增加第一固定值；S205，判断芯片是否工作，若是，执行步骤S206，若否，则将第二电压的电压值作为芯片的下电复位值；S206，将第二电压的电压值减少第二固定值，并执行S205，其中，第二固定值小于第一固定值。

进一步地，S203或S206至少循环操作一次，否则需重新设定第一电压的电压值。

进一步地，采用一测试装置将第二电压输入到芯片，其中，测试装置包括一电位器，通过改变电位器的阻值以调节第二电压的电压值。

进一步地，S201中第二电压的初始电压值为芯片上电复位测试得到的上电复位值。

本发明还有一方面提供了一种芯片上电和下电复位测试装置，包括：稳压器，用于输出电压；电位器，用于调节稳压器模块的输出电压；控制器，用于实时监控稳压器模块输出的电压值并调节电位器模块的阻值以控制输出电压值。

进一步地，芯片上电和下电复位测试装置包含一测试电路，其特征在于，稳压器的反馈引脚与电位器的引脚相连、输出电压引脚与待测芯片的电源引脚相连、输出电压引脚同时与控制器的引脚相连；控制器的通用输入输出管脚与稳压器的使能引脚相连，控制输出电压的打开和关闭状态；电位器的串行时钟引脚和串行数据引脚与控制器的引脚相连。

进一步地，芯片上电和下电复位测试装置还包括：外部电阻，用于与电位器模块内部电阻，共同构成稳压器模块的反馈电路；输入电源，用于给控制器模块、稳压器模块、电位器模块供电；显示器，用于显示测试信息和测试结果；至少一个电容，用于过滤电源的噪声。

(三)有益效果

本发明实施例提供的一种芯片上电和下电复位测试方法及装置，通过给第一电压的电压值增加第一固定值、判断芯片是否工作的第一次循环操作的粗略调节方式，以及给第一电压的电压值增加第二固定值、判断芯片是否工作的第二次循环操作的精细调节方式，缩短了芯片上电和下电的测试时间、降低了芯片上电和下电的测试成本。

附图说明

图1示意性示出了根据本发明实施例芯片上电复位测试方法的流程图；

图2示意性示出了根据本发明实施例芯片上电复位测试方法的操作流程图；

图3示意性示出了根据本发明实施例芯片上电复位测试方法的测试数据表；

图4示意性示出了根据本发明实施例芯片下电复位测试方法的流程图；

图5示意性示出了根据本发明实施例芯片下电复位测试方法的操作流程图；

图6示意性示出了根据本发明实施例芯片上电和下电复位测试装置结构示意图；

图7示意性示出了根据本发明实施例芯片上电和下电复位测试装置的测试电路图。

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明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

本公开的第一实施例提供了一种芯片上电复位测试方法，请参见图1，包括：

S101，将第一电压输入到芯片；

进入开始状态，控制器控制稳压器芯片的EN使能引脚，使能电压输出状态；控制器通过通讯接口设置电位器初始状态。

S102，判断芯片是否工作，若是，执行步骤S104，否则，执行步骤S103；

这里控制器通过I2C接口获取芯片工作状态，若芯片工作则执行步骤S104，若芯片不工作则执行步骤S103。

S103，将第一电压的电压值增加第一固定值，并执行步骤S102；

需要说明的是，以第一固定值为步进值逐步增加输入到芯片的第一电压，并判断芯片是否工作，直到芯片开始工作，否则持续给第一电压的电压值增加第一固定值，该步骤是第一次循环操作粗略调节输入到芯片的电压。

S104，获取第一电压的电压值，并将该第一电压的电压值减少第一固定值；

若S102步骤中判断芯片工作，则将当前电压值减少第一固定值，进入到精细调节阶段。

S105，判断芯片是否工作，若否，执行步骤S106，若是，则将第一电压的电压值作为芯片的上电复位值；

这里控制器通过I2C接口获取芯片工作状态，若芯片不工作则执行步骤S106，若芯片工作则当前电压值为芯片的上电复位值。

S106，将第一电压的电压值增加第二固定值，并执行S105，其中，第二固定值小于第一固定值。

需要说明的是，以第二固定值为步进值逐步增加输入到芯片的第一电压，并判断芯片是否工作，直到芯片开始工作，否则持续给第一电压的电压值增加第二固定值，该步骤是第二次循环操作精细调节输入到芯片的电压。另外，在本发明实施例中S103或S106至少循环操作一次，否则需重新设定第一电压的电压值。若芯片测试过程中，未经过步骤S103，S102第一次就判断芯片工作，且未经过S106，S105第一次也判断芯片工作，则有可能存在初始输入的第一电压的电压值偏高，导致芯片的上电复位值测试结果不准确，故需要对第一电压的电压值进行调整后再测试。

在上述实施例的基础上，还包括：采用一测试装置将第一电压输入到芯片，其中，测试装置包括一电位器，通过改变电位器的阻值以调节第一电压的电压值。

输入到芯片的电压通过一电位器来调节，电位器内部包括可调的电阻R1，与外部电阻R2构成稳压器的反馈电路。稳压器输出电压公式如下，

Vout＝Vref*(1+R1/R2)-----Vout输出电压计算公式

Vout是输出电压，Vref是稳压器的参考电压，R2是外部电阻R2的阻值，R1是电位器的阻值。调整数字电位器R1的值，Vout输出电压值也随之而改变。

具体地，图2提供了一种芯片上电复位测试方法的完整流程图，包括：

1)初始状态，MCU控制器通过GPIO通用输入输出管脚控制LDO低压差线性稳压器芯片的EN使能引脚，使能电压输出状态，并通过I2C接口配置数字电位器，设置初始状态A，即图1中的操作S101。

2)MCU控制控制器通过I2C接口获取芯片工作状态，如果芯片不工作，继续进行粗略调节；如果芯片工作，记录该状态是B值，即图1中的操作S102。

3)若芯片不工作，数字电位器步进值N设置为10，逐步增加电位器R1的阻值，进行粗略调节，即图1中的操作S103。

4)配置数字电位器，进行B-N的状态，也就是B-10的状态，即图1中的操作S104。

5)设置数字电位器步进值N设置为1，逐步增加电位器R1的阻值，进行精细调节，即图1中的操作S106。

6)MCU控制器通过I2C接口获取芯片工作状态，如果芯片不工作，继续进行精细调节；如果芯片工作，进入显示测试结果阶段，即图1中的操作S105。

7)显示测试结果阶段：通过MCU内部的电压检测模块，得到该电压值就是芯片的上电复位值Vol_POR。将当前的数字电位器值，记录该值为POR，测试结果通过显示单元呈现。

8)测试完成，通过GPIO通用输入输出管脚，控制LDO低压差线性稳压器芯片的EN使能引脚，关闭电压输出状态。

图3是本发明实施例的芯片上电复位测试的数据，请参见图2所示的流程，测试的初始状态值A＝100，即图2中的操作S101；数字电位器以步进值N＝10，开始粗略调节，数字电位器状态值增加到110时，获取芯片的工作状态为不工作，即图2中的操作S103；数字电位器状态值继续增加到B＝120时，MCU控制器检测到芯片工作状态变为工作，即图2中的操作S102。然后设置数字电位器状态值回到B-N＝110状态，将数字电位器以步进值N＝1，从110状态开始精细调节；数字电位器状态值逐步增加到113时，获取的芯片工作状态一直为不工作，在数字电位器状态值增加到114时，芯片工作状态变为工作，测试结束，当前输入芯片的电压值即为测试芯片的上电复位值。

传统的芯片上电复位测试方法，输入给芯片的电压值逐步提升，需要在每个电压状态下，检测芯片状态；请参见图3，扫描流程Index需要从0到14，一共需要15个测试时间单位。本发明中的测试方法，Index使用到了0，10，20，11，12，13，14合计7个测试时间单位，大大缩短了测试时间。

本公开的第二实施例提供了一种芯片下电复位测试方法，请参见图4，包括：

S201，将第二电压输入到芯片；

进入芯片下电复位测试阶段，控制器控制稳压器芯片的EN使能引脚，使能电压输出状态；控制器通过通讯接口设置电位器初始状态。

S202，判断芯片是否工作，若否，执行步骤S204，若是，执行步骤S203；

这里控制器通过I2C接口获取芯片工作状态，若芯片不工作则执行步骤S204，若芯片工作则执行步骤S203。

S203，将第二电压的电压值减少第一固定值，并执行步骤S202；

需要说明的是，以第一固定值为步进值逐步减少输入到芯片的第二电压，并判断芯片是否工作，直到芯片开始工作，否则持续给第二电压的电压值减少第一固定值，该步骤是第一次循环操作粗略调节输入到芯片的电压。

S204，获取第二电压的电压值，并将该第二电压的电压值增加第一固定值；

若S202步骤中判断芯片不工作，则将当前电压值增加第一固定值，进入到精细调节阶段。

S205，判断芯片是否工作，若是，执行步骤S206，若否，则将第二电压的电压值作为芯片的下电复位值；

这里控制器通过I2C接口获取芯片工作状态，若芯片工作则执行步骤S206，若芯片不工作则当前电压值为芯片的下电复位值。

S206，将第二电压的电压值减少第二固定值，并执行S205，其中，第二固定值小于第一固定值。

需要说明的是，以第二固定值为步进值逐步减少输入到芯片的第二电压，并判断芯片是否工作，直到芯片停止工作，否则持续给第二电压的电压值减少第二固定值，该步骤是第二次循环操作精细调节输入到芯片的电压。另外，在本发明实施例中S203或S206至少循环操作一次，否则需重新设定第二电压的电压值。若芯片测试过程中，未经过步骤S203，S202第一次就判断芯片不工作，且未经过S206，S205第一次也判断芯片不工作，则有可能存在初始输入的第二电压的电压值偏低，导致芯片的下电复位值测试结果不准确，故需要对第二电压的电压值进行调整后再测试。

在上述实施例的基础上，还包括：采用一测试装置将第二电压输入到芯片，其中，测试装置包括一电位器，通过改变电位器的阻值以调节第二电压的电压值。

输入到芯片的电压通过一电位器来调节，电位器内部包括可调的电阻R1，与外部电阻R2构成稳压器的反馈电路。

具体地，图5提供了一种芯片上电复位测试方法的完整流程图，包括：

1)初始状态，MCU控制器通过GPIO通用输入输出管脚控制LDO低压差线性稳压器芯片的EN使能引脚，使能电压输出状态，并通过I2C接口配置数字电位器，设置初始状态A＝POR值，即图4中的操作S201。

2)MCU控制控制器通过I2C接口获取芯片工作状态，如果芯片工作，继续进行粗略调节；如果芯片不工作，记录该状态是B值，即图4中的操作S202。

3)若芯片工作，数字电位器步进值N设置为10，逐步减少电位器R1的阻值，进行粗略调节，即图4中的操作S203。

4)配置数字电位器，进行B+N的状态，也就是B+10的状态，即图4中的操作S204。

5)设置数字电位器步进值N设置为1，逐步减少电位器R1的阻值，进行精细调节，即图4中的操作S206。

6)MCU控制器通过I2C接口获取芯片工作状态，如果芯片工作，继续进行精细调节；如果芯片不工作，进入显示测试结果阶段，即图4中的操作S205。

7)显示测试结果阶段：通过MCU内部的电压检测模块，得到该电压值就是芯片的下电复位值Vol_PDR。将当前的数字电位器值，记录该值为PDR，测试结果通过显示单元呈现。

8)测试完成，通过GPIO通用输入输出管脚，控制LDO低压差线性稳压器芯片的EN使能引脚，关闭电压输出状态。

下电复位测试流程图图5和上电复位测试流程图图2描述的基本一样，在上电复位测试流程当中，可调数字电位器是增加的，而在下电复位测试流程当中，可调数字电位器是减小的。由于下电PDR的点是比上电POR的点要低的，所以下电复位测试当中，程序开始后，初始状态A设置为POR值，先采用粗略调节，再精细调节，最终快速得到PDR的测试结果。

综上所述，本发明通过给第一电压的电压值增加第一固定值、判断芯片是否工作的第一次循环操作的粗略调节方式，以及给第一电压的电压值增加第二固定值、判断芯片是否工作的第二次循环操作的精细调节方式，缩短了芯片上电和下电的测试时间、降低了芯片上电和下电的测试成本。

图6为本发明第三实施例提供的一种芯片上电和下电复位测试装置结构示意图，包括：

LDO低压差线性稳压器用于输出电压，其反馈引脚与可调电位器相连，输出电压引脚与待测芯片的电源引脚相连，输出电压引脚同时与MCU控制器的引脚相连。

MCU控制器内部的电压检测模块，能够实时监控低压差线性稳压器输出的电压值；MCU控制器通过I2C接口调节可调数字电位器R1的阻值以控制输出电压值，实时获取待测芯片的状态；通过GPIO通用输入输出管脚，连接LDO低压差线性稳压器的EN引脚，控制输出电压的打开和关闭状态；测试结束后MCU控制器将测试结果，发送给显示单元，进行数据显示。

可调数字电位器，其内部包括可调的电阻R1，与外部电阻R2，构成LDO低压差线性稳压器反馈电路。

输入电源单元，用于给MCU控制器、LDO低压差线性稳压器、可调数字电位器供电。

显示器，与MCU控制器相连接，用于显示测试信息和测试结果。

图7为本发明第三实施例提供的一种芯片上电和下电复位测试装置的测试电路图，稳压器的反馈引脚与电位器的引脚相连、输出电压引脚与待测芯片的电源引脚相连、输出电压引脚同时与控制器的引脚相连；控制器的通用输入输出管脚与稳压器的使能引脚相连，控制输出电压的打开和关闭状态；电位器的串行时钟引脚和串行数据引脚与控制器的引脚相连用于调节电位器R1的阻值。

LDO低压差线性稳压器芯片，采用德州仪器公司的TL1963电源芯片，其参考电压Vref＝1.21V。

可调数字电位器，采用Analog Device公司的AD5274数字电位器，具有1024位可调，配置范围在0～1023；电位器R1电阻，范围是0到50K电阻。

电容C1、C2、C3其作用是用于过滤电源的噪声，选值是10uF。R2电阻采用20K，其作用是与数字电位器R1构成反馈电路。R3电阻采用10K，其作用是与电容C3构成输出电压的滤波电路，滤除电压的噪声。

根据上述公式，本装置Vout的最小输出值为1.21V，最大输出值1.21*3.5＝4.235V，可以满足一般芯片的上电和下电复位测试需求。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种芯片上电复位测试方法，其特征在于，包括：

S101，将第一电压输入到所述芯片；

S102，判断所述芯片是否工作，若是，执行步骤S104，否则，执行步骤S103；

S103，将所述第一电压的电压值增加第一固定值，并执行步骤S102；

S104，获取所述第一电压的电压值，并将该第一电压的电压值减少所述第一固定值；

S105，判断所述芯片是否工作，若否，执行步骤S106，若是，则将所述第一电压的电压值作为所述芯片的上电复位值；

S106，将所述第一电压的电压值增加第二固定值，并执行S105，其中，所述第二固定值小于所述第一固定值。

2.根据权利要求1所述的芯片上电复位测试方法，采用一测试装置将第一电压输入到所述芯片，其中，所述测试装置包括一电位器，通过改变所述电位器的阻值以调节所述第一电压的电压值。

3.一种芯片下电复位测试方法，其特征在于，包括：

S201，将第二电压输入到所述芯片；

S202，判断所述芯片是否工作，若否，执行步骤S204，若是，执行步骤S203；

S203，将所述第二电压的电压值减少第一固定值，并执行步骤S202；

S204，获取所述第二电压的电压值，并将该第二电压的电压值增加所述第一固定值；

S205，判断所述芯片是否工作，若是，执行步骤S206，若否，则将所述第二电压的电压值作为所述芯片的下电复位值；

S206，将所述第二电压的电压值减少第二固定值，并执行S205，其中，所述第二固定值小于所述第一固定值。

4.根据权利要求3所述的芯片下电复位测试方法，采用一测试装置将第二电压输入到所述芯片，其中，所述测试装置包括一电位器，通过改变所述电位器的阻值以调节所述第二电压的电压值。

5.根据权利要求3所述的芯片下电复位测试方法，其特征在于，所述S201中第二电压输入的初始电压值为芯片上电复位测试得到的所述上电复位值。

6.一种基于权利要求1-5任意一项所述的芯片上电和下电复位测试方法的芯片上电和下电复位测试装置，包括：

稳压器，用于输出电压；

电位器，用于调节稳压器模块的输出电压；

控制器，用于实时监控稳压器模块输出的电压值并调节电位器模块的阻值以控制输出电压值。

7.根据权利要求6所述的芯片上电和下电复位测试装置，包含一测试电路，其特征在于，所述稳压器的反馈引脚与所述电位器的引脚相连、输出电压引脚与待测芯片的电源引脚相连、输出电压引脚同时与所述控制器的引脚相连；所述控制器的通用输入输出管脚与所述稳压器的使能引脚相连，控制输出电压的打开和关闭状态；所述电位器的串行时钟引脚和串行数据引脚与所述控制器的引脚相连。

8.根据权利要求7所述的芯片上电和下电复位测试装置，其特征在于，还包括：

外部电阻，用于与电位器模块内部电阻，共同构成稳压器模块的反馈电路；

至少一个电容，用于过滤所述测试电路的电压噪声。

9.根据权利要求6所述的芯片上电和下电复位测试装置，其特征在于，还包括：

输入电源，用于给控制器模块、稳压器模块、电位器模块供电；

显示器，用于显示测试信息和测试结果。

10.根据权利要求6所述的芯片上电和下电复位测试装置，其特征在于，所述控制器还包括：

电压检测模块，能够实时监控当前的电压值。

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