CN115641905B - 一种数据存储芯片的掉电测试装置及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数据存储芯片的掉电测试装置及测试方法，属于电子电路技术领域。所述掉电测试装置包括：主机，其内存储有测试软件；协议转换装置，电性连接于所述主机，将主机输出的第一类型信号转换为所述数据存储芯片接收的第二类型信号；以及检测装置，电性连接于所述协议转换装置，且所述检测装置包括安装模块和检测模块，所述数据存储芯片通过所述安装模块安装在所述检测装置上，且依据所述检测模块检测所述数据存储芯片的输入与输出信号。通过本发明提供的一种数据存储芯片的掉电测试装置及测试方法，可提高掉电测试的效率。

Description

一种数据存储芯片的掉电测试装置及测试方法

技术领域

本发明属于电子电路技术领域，特别涉及一种数据存储芯片的掉电测试装置及测试方法。

背景技术

在数据存储芯片中存储有固件映射表来维护逻辑地址和物理地址之间的转换，在数据存储芯片制备完成后，需要对数据存储芯片进行掉电测试。用于观察固件映射表在读出、写入以及删除时，数据存储芯片会出现的故障。但是在对数据存储芯片进行掉电测试的过程中，当数据存储芯片失效时，测试人员无法获取失效的原因，加大了测试人员的除错难度，测试效率低。且无法灵活实现数据存储芯片的上电与掉电。

发明内容

本发明的目的在于提供一种数据存储芯片的掉电测试装置及测试方法，解决无法获取数据存储芯片失效原因，以及无法灵活实现数据存储芯片上电与掉电的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供一种数据存储芯片的掉电测试装置，至少包括：

主机，其内存储有测试软件；

协议转换装置，电性连接于所述主机，将主机输出的第一类型信号转换为所述数据存储芯片接收的第二类型信号；以及

检测装置，电性连接于所述协议转换装置，且所述检测装置包括安装模块和检测模块，所述数据存储芯片通过所述安装模块安装在所述检测装置上，且依据所述检测模块检测所述数据存储芯片的输入与输出信号。

在本发明一实施例中，所述协议转换装置包括协议转换芯片，所述协议转换芯片将第一类型信号转换为第二类型信号。

在本发明一实施例中，所述协议转换装置包括电压转换模块，且所述电压转换模块包括电压转换电路和防倒灌电路。

在本发明一实施例中，所述防倒灌电路包括：

第一晶体管，所述第一晶体管的基极电性连接于协议转换芯片，所述第一晶体管的集电极电性连接于电压转换电路的电压输出端，所述第一晶体管的发射极电性连接于接地端。

在本发明一实施例中，所述防倒灌电路包括：

第二晶体管，所述第二晶体管的源极电性连接于所述电压转换电路的电压输出端，所述第二晶体管的栅极电性连接于所述第一晶体管的集电极。

在本发明一实施例中，所述防倒灌电路包括：

第三晶体管，所述第三晶体管的漏极电性连接于所述第二晶体管的漏极，所述第三晶体管的栅极电性连接于所述第一晶体管的集电极，所述第三晶体管的源极为所述防倒灌电路的输出端。

在本发明一实施例中，所述掉电测试装置还包括开关模块，所述开关模块包括的一端通过第一类型接口电性连接于所述主机，另一端电性连接于所述协议转换芯片。

在本发明一实施例中，所述掉电装置还包括编号模块，所述编号模块包括六位拨码开关，每一位拨码开关的一端电性连接于所述协议转换芯片，另一端通过电阻电性连接于接地端。

在本发明一实施例中，所述掉电装置还包括重置模块，所述重置模块包括：

上拉电阻，所述上拉电阻的一端电性连接于电源端，另一端通过电阻电性连接于所述协议转换芯片；以及

电容，所述电容的一端通过电阻电性连接于所述协议转换芯片，另一端电性连接于接地端。

本发明还提供一种数据存储芯片的掉电测试方法，使用如上所述的数据存储芯片的掉电测试装置，且所述掉电测试方法包括：

将待测的所述数据存储芯片安装在所述检测装置上，并开启所述主机上的测试软件；

设置掉电测试时的期望参数，并开始测试；

通过所述测试软件向所述数据存储芯片发送测试信息，并接收所述数据存储芯片反馈的信息，判断是否建立完整的通信；以及

当建立完整的通信后，启动测试，在测试过程中重复掉电行为，并测试所述数据存储芯片的反馈信息，直至掉电次数达到预设次数。

如上所述本发明提供的一种数据存储芯片的掉电测试装置及测试方法，很大程度上减少测试员的工作量及测试成本，且当测试出现问题时，掉电测试装置能将待测数据存储芯片内部异常应为打印在测试软件上并形成记录，便于将失效类型进行分类，归类失效原因是测试环境或是待测数据存储芯片的问题，提高分析效率。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请中数据存储芯片的掉电测试装置的结构示意图。

图2为本申请中第一类型接口模块的电路原理图。

图3为本申请中第二类型接口模块的电路原理图。

图4为本申请中第二类型接口上拉电路的电路原理图。

图5为本申请中电压转换电路的电路原理图。

图6为本申请中防倒灌电路的电路原理图。

图7为本申请中协议转换芯片的电路原理图。

图8为本申请中议转换电路周边的滤波电路的电路原理图。

图9为本申请中开关模块的电路原理图。

图10为本申请中晶振模块的电路原理图。

图11为本申请中显示模块的电路原理图。

图12为本申请中存储模块的电路原理图。

图13为图12中只读存储器部分引脚的电路连接图。

图14为图12中只读存储器部分引脚的电路连接图。

图15为本申请中编号模块的电路原理图。

图16为本申请中重置模块的电路原理图。

图17为本申请中检测装置的电路原理图。

图18为本申请中数据存储芯片的掉电测试方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，本申请提出一种数据存储芯片的掉电测试装置，掉电测试装置包括主机10和掉电装置20。其中，数据存储芯片安装在掉电装置20上，以对数据存储芯片进行掉电处理。且可通过掉电装置20，检测出数据存储芯片掉电时的原因。

请参阅图1所示，在本发明一实施例中，主机10例如可以为个人计算机、CPU核或者与网络连接的服务器等，数据存储芯片例如为嵌入式多媒体存储卡(Embedded MultiMedia Card，eMMC)、嵌入式多芯片封装(embedded Multi Chip Package，eMCP)等常用的数据存储设备。数据存储芯片内包括存储单元以及控制单元，存储单元例如为闪存阵列，控制单元例如为闪存阵列控制器。主机10可对数据存储芯片执行数据存取控制，例如，通过向数据存储芯片发送写请求、读请求及删除请求等，数据存储芯片在完成相关命令后，会向主机10反馈相关信息。

请参阅图1所示，在本发明一实施例中，主机10的输出接口例如为通用串行总线（USB）接口或Type-C接口，而数据存储芯片的输入接口依据数据存储芯片的类型而定，例如嵌入式多媒体存储卡具有eMMC接口，嵌入式多芯片封装具有eMCP接口。

请参阅图1所示，在本发明一实施例中，主机10上设置有测试软件，该测试软件可整合软件与硬件，通过仿真各种终端平台上电行为对数据存储芯片操作的形成复刻，并实现多个掉电行为和长时间对数据存储芯片进行检验。测试软件在主机10上运行，并通过主机10的输出接口与掉电装置20上的数据存储芯片连接，以测试数据存储芯片。

请参阅图1所示，在本发明一实施例中，掉电装置20包括协议转换装置201和检测装置202。协议转换装置201的一端电性连接于主机10，另一端电性连接于检测装置202，数据存储芯片安装在检测装置202上。其中，协议转换装置201可实现将主机10输出的第一类型信号转换为数据存储芯片输入的第二类型信号，并依据测试需求调整输入数据存储芯片的输入电信号、数据存储芯片的总线宽度、时钟频率等。

请参阅图1所示，在本申请中，协议转换装置201和检测装置202分别集成在一个印制电路板（Printed Circuit Board，PCB）上。在其他实施例中，协议转换装置201和检测装置202可同时集成在一个印制电路板上。协议转换装置201上设置有多个功能模块，包括接口模块、电压转换模块2014、协议转换模块2015、开关模块2013、晶振模块2016、显示模块2017、存储模块2018及编号模块2019。

请参阅图1至图4所示，在本发明一实施例中，主机10连接有第一类型接口2011，检测装置202连接有第二类型接口2012。则对应的，接口模块包括第一类型接口模块和第二类型接口模块。第一类型接口模块包括第一类型接口2011以及设置在第一类型接口2011周边的连接电路。第二类型接口模块包括第二类型接口2012以及设置在第二类型接口2012周边的连接电路。

具体的，请参阅图1和图2所示，第一类型接口2011例如为USB接口，则第一类型接口2011上设置有接地端子G1、G2和GND，电源端子VBUS，以及数据端子D-、D+、SSRX-和SSRX+。接地端子G1、G2和GND电性连接于接地端。电源端子VBUS电性连接于输出电压源VBUS，且电源端子VBUS与输出电压源VBUS之间串接有磁珠LB1。在靠近输出电压源VBUS的一侧，还设置有滤波电容C3和C4，滤波电容C3和C4的一端电性连接于输出电压源VBUS，另一端电性连接于接地端。数据端子D-、D+、SSRX-和SSRX+电性连接于协议转换芯片，且可实现全双工通信，实现数据的双向传递。

请参阅图1和图3所示，第二类型接口2012例如为eMMC接口，且第二类型接口2012上设置有多个接地端子、电源端子和数据端子。接地端子电性连接于接地端，电源端子通过保险丝F1和F2电性连接电压转换模块2014的输出端，数据端子电性连接于协议转换模块2015中的协议转换芯片。第二类型接口2012的数据端子与数据转换芯片的数据端子相同，具有较多的数据端子个接地端子，具体如图3所示。请结合图4所示，每个数据端子还通过一个电阻上拉连接于电压源，以保证数据的稳定性。

请参阅图1、图5和图6所示，在本发明一实施例中，电压转换模块2014包括电压转换电路和防倒灌电路。如图5所示，电压转换电路包括两个DC-DC降压电路，并使用电压转换芯片进行电压转换，且例如为TLV62569电压转换芯片。其中一个电压转换电路将第一类型接口2011输入的电压转换为第一电压，另一个电压转换电路将第一类型接口2011输入的电压转换为第二电压。其中第一电压例如为3.3V，为协议转换芯片的***电路供电。第二电压例如为1.8V，为协议转换芯片的核心电路供电。电压转换芯片的输入端VIN电性连接于第一类型接口模块中的输出电压源VBUS，且电压转换芯片的输入端VIN通过电容C27/C31与接地端连接。电压转换芯片的使能端EN电性连接于协议转换芯片，以使得协议转换芯片可控制电压转换模块2014的输出。且电压转换芯片的使能端EN通过两个分压电阻电性连接于第一类型接口模块中的输出电压源，一个分压电阻R44/R53的两端电性连接于第一类型接口模块中的输出电压源VBUS和电压转换芯片的使能端EN，另一个分压电阻R49/R56的两端电性连接于电压转换芯片的使能端EN和接地端。依据两个分压电阻的大小可调整使能端的输入电压和输入电流。电压转换芯片的输出端SW输出第一电压或第二电压，且电压转换芯片的输出端SW还电性连接一电感L2，可稳定电压输出。电压转换芯片的反馈端FB通过两个反馈电阻电性连接于第一电压或第二电压的输出端，一个反馈电阻R47/R55的两端电性连接于反馈端FB和第一电压或第二电压的输出端，另一个反馈电阻R50/R57的两端电性连接于反馈端FB和接地端。反馈端FB和第一电压或第二电压的输出端之间，以及接地端和第一电压或第二电压的输出端之间还电性连接有电容。

请参阅图1和图6所示，防倒灌电路包括三个晶体管，其中，第一晶体管Q3/Q6为NPN小信号晶体管，第二晶体管Q1/Q4和第三晶体管Q2/Q5为P型金氧半场效晶体管。第一晶体管Q3/Q6的基极与电压转换芯片的使能端EN共同电性连接于协议转换芯片的同一引脚，第一晶体管Q3/Q6的集电极通过一电阻R45/R54电性连接于电压转换电路的电压输出端，第一晶体管Q3/Q6的发射极电性连接于接地端。第二晶体管Q1/Q4的源极电性连接于电压转换电路的电压输出端，第二晶体管Q1/Q4的栅极电性连接于第一晶体管Q3/Q6的集电极，第二晶体管Q1/Q4的漏极电性连接于第三晶体管Q2/Q5的漏极。第三晶体管Q2/Q5的栅极电性连接于第一晶体管Q3/Q6的集电极，第三晶体管Q2/Q5的源极为防倒灌电路输出端，即为电压转换模块2014最终的电压输出端。第三晶体管Q2/Q5的源极还电性连接有一个电容C28/C32，以稳定输出电压。

请参阅图1、图7和图8所示，在本发明一实施例中，协议转换模块2015包括协议转换芯片以及设置在协议转换电路周边的滤波电路。协议转换芯片例如为GL3227K芯片，可将主机10输出的USB信号转换为数据存储芯片使用的eMMC信号。在协议转换芯片一侧或多侧，还设置头多个滤波电路，且每个滤波电路靠近协议转换芯片上对应的电压输入引脚设置。所述滤波电路可以包括多个滤波电容，所述滤波电容的一端电性连接于接地端，另一端电性于协议转换芯片的电源输入端。所述滤波电路还可以包括多个磁珠，所述磁珠的一端电性连接于协议转换芯片的电源输入端，另一端电性连接于电压转换模块2014的输出端。协议转换芯片所需电压较小，例如为3.3V、1.8V或更小的电压，而当在电路板上走线时，电压转换模块2014输出的电压到达协议转换芯片时，电压会出现毛刺，使用滤波电路可保证输入协议转换芯片的电压为稳定的高质量电压。在本实施例中，滤波电容和磁珠的规格可依据电压大小和走线情况具体设置，可选用例如4.7uF、2.2uF或0.1uF的滤波电容，以及例如1Kohm@100MHz。

请参阅图1和图9所示，在本发明一实施例中，开关模块2013设置在第一类型接口2011和协议转换模块2015之间。开关模块2013包括一开关，且例如为单刀双掷开关SW2。单刀双掷开关SW2的一端电性连接于第一类型接口2011电压端子连接的输出电压源VBUS，另一端电性连接于协议转换芯片。通过设置程序，可通过协议转换芯片控制单刀双掷开关SW2的通断。

请参阅图1和图10所示，在本发明一实施例中，晶振模块2016包括一晶振X1。晶振X1的两端电性连接于协议转换芯片。在晶振X1的两端，均设置有一个接地的匹配电容C1和C2，还设置有一个跨接在晶振两端的电阻R1。跨接的电阻R1与接地的匹配电容C1和C2协同工作，以调整晶振X1的频率。

请参阅图1和图11所示，在本发明一实施例中，显示模块2017包括多个发光二极管LED1、LED2、LED3和LED4，发光二极管LED1、LED2、LED3和LED4的负极电性连接有接地端，正极通过电阻R43、R46、R48和R52电性连接于协议转换芯片。在对数据存储芯片进行掉电测试时，若测试出现异常或测试通过，可通过显示模块2017中的发光二极管LED1、LED2、LED3和LED4显示数据存储芯片的状态。在本申请中，发光二极管LED1、LED2、LED3和LED4具有不同的颜色，以表示多种测试状态。

请参阅图1、图12、图13和图14所示，在本发明一实施例中，存储模块2018包括一只读存储器（Read-Only Memory，ROM）U2。只读存储器U2的数据传输端SO和SI电性连接于协议转换芯片，用于进行数据传递。存储模块2018内存储有固件代码，当协议转换模块2015接收到主机10或数据存储芯片发出的数据，协议转换模块2015调用存储设备内的固件代码，对数据进行处理，并将处理好的数据传送出。只读存储器的其他端子依据需求直接电性连接于接地端或电源端。

请参阅图1和图15所示，在本发明一实施例中，编号模块2019包括一个六位拨码开关SW1，每一位拨码开关的一端电性连接于协议转换芯片，另一端通过电阻电性连接于接地端。在进行掉电验证时，一个主机10下可并接多个掉电测试装置，每个掉电测试装置连接有至少一个数据存储芯片。在需要对其中的一个或几个掉电测试装置连接的数据存储芯片进行操作时，可通过编号模块2019的序列编号识别到该掉电测试装置，并对其中的一个或几个掉电测试装置单独发送执行命令。

请参阅图16所示，在本发明一实施例中，在本发明一实施例中，还设置有重置模块。重置模块包括一上拉电阻R7和电容C6，上拉电阻R7一端电性连接于电源端，另一端通过电阻R13电性连接于协议转换芯片。电容C6的一端通过电阻R13电性连接于协议转换芯片，另一端电性连接于接地端。

请参阅图1和图17所示，在本发明一实施例中，检测装置202可集成在一个印制电路板（Printed Circuit Board，PCB）上。且检测装置202包括安装模块2023、连接模块2021及检测模块2022。在印制电路板上设置有一个插座板，做为安装模块2023。当需要对数据存储芯片进行掉电检测时，将数据存储芯片安装在插座板上。连接模块2021包括一连接接口，该连接接口与第二类型接口2012相同，且连接接口的引脚与数据存储芯片的引脚对应设置。如图1所示，在本申请中，在连接接口与数据存储芯片之间设置有检测模块2022，所述检测模块2022包括多个跳线。在进行检测时，可检测出数据存储芯片每个引脚的数据变化。

请参阅图1和图18所示，当使用本申请提供的掉电测试装置进行测试时，该掉电测试方法包括步骤S101至S105。

S101、将待测的数据存储芯片安装在掉电装置上，并开启主机上的测试软件。

S102、设置掉电测试时的期望参数，并开始测试。

S103、通过测试软件向待测的数据存储芯片发送测试信息，并接收数据存储芯片反馈的信息，判断是否建立完整的通信。

S104、当建立完整的通信后，启动测试，并在测试过程中重复掉电行为，并测试数据存储芯片的反馈信息，直至掉电次数达到预设次数。

在本申请中，在测试过程中，需要数据存储芯片需要将反馈信息实时上传至测试软件界面。以观察数据存储芯片在掉电过程中的动作。

综上所述，本发明提供一种数据存储芯片的掉电测试装置，包括主机和掉电装置，主机上安装有测试软件，掉电装置包括协议转换装置和检测装置。协议转换装置的一端电性连接于主机，另一端电性连接于检测装置，数据存储芯片安装在检测装置上。其中，协议转换装置可实现将主机输出的第一类型信号转换为数据存储芯片输入的第二类型信号，并依据测试需求调整输入数据存储芯片的输入电信号、数据存储芯片的总线宽度、时钟频率等。通过检测装置可对数据存储芯片每个引脚的数据进行检测。

以上公开的本发明实施例只是用于帮助阐述本发明。实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (5)

1.一种数据存储芯片的掉电测试装置，其特征在于，至少包括：

主机，其内存储有测试软件，所述测试软件整合软件与硬件，通过仿真各种终端平台上电行为对所述数据存储芯片操作的形成复刻，并实现多个掉电行为和长时间对所述数据存储芯片进行检验；

协议转换装置，电性连接于所述主机，将主机输出的第一类型信号转换为所述数据存储芯片接收的第二类型信号；以及

检测装置，电性连接于所述协议转换装置，且所述检测装置包括安装模块和检测模块，所述数据存储芯片通过所述安装模块安装在所述检测装置上，且依据所述检测模块检测所述数据存储芯片的输入与输出信号；

其中，所述协议转换装置包括：

协议转换芯片，所述协议转换芯片将第一类型信号转换为第二类型信号；

电压转换模块，且所述电压转换模块包括电压转换电路和防倒灌电路，且所述防倒灌电路包括：

第一晶体管，所述第一晶体管的基极电性连接于协议转换芯片，所述第一晶体管的集电极电性连接于电压转换电路的电压输出端，所述第一晶体管的发射极电性连接于接地端；

第二晶体管，所述第二晶体管的源极电性连接于所述电压转换电路的电压输出端，所述第二晶体管的栅极电性连接于所述第一晶体管的集电极；

第三晶体管，所述第三晶体管的漏极电性连接于所述第二晶体管的漏极，所述第三晶体管的栅极电性连接于所述第一晶体管的集电极，所述第三晶体管的源极为所述防倒灌电路的输出端。

2.根据权利要求1所述的数据存储芯片的掉电测试装置，其特征在于，所述掉电测试装置还包括开关模块，所述开关模块包括的一端通过第一类型接口电性连接于所述主机，另一端电性连接于所述协议转换芯片。

3.根据权利要求1所述的数据存储芯片的掉电测试装置，其特征在于，所述掉电装置还包括编号模块，所述编号模块包括六位拨码开关，每一位拨码开关的一端电性连接于所述协议转换芯片，另一端通过电阻电性连接于接地端。

4.根据权利要求1所述的数据存储芯片的掉电测试装置，其特征在于，所述掉电装置还包括重置模块，所述重置模块包括：

上拉电阻，所述上拉电阻的一端电性连接于电源端，另一端通过电阻电性连接于所述协议转换芯片；以及

电容，所述电容的一端通过电阻电性连接于所述协议转换芯片，另一端电性连接于接地端。

5.一种数据存储芯片的掉电测试方法，其特征在于，使用如权利要求1所述的数据存储芯片的掉电测试装置，且所述掉电测试方法包括：

将待测的所述数据存储芯片安装在所述检测装置上，并开启所述主机上的测试软件；

设置掉电测试时的期望参数，并开始测试；

通过所述测试软件向所述数据存储芯片发送测试信息，并接收所述数据存储芯片反馈的信息，判断是否建立完整的通信；以及

当建立完整的通信后，启动测试，在测试过程中重复掉电行为，并测试所述数据存储芯片的反馈信息，直至掉电次数达到预设次数。

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