基于LXI总线框架的自动化IC测试系统硬件设计

摘要

随着计算机技术、网络技术和嵌入式技术的不断发展、测试对象的不断增加及测试要求的不断提高，集成电路自动化测试系统总线技术也有了飞速的发展。正是在这种情况下，LXI总线标准于2004年出现。随后，大量的仪器厂商和高校也加入到LXI测试仪器的研发行列中，极大地促进了LXI总线标准的发展，同时也给基于LXI总线标准的仪器带来了前所未有的发展机遇。
　　本课题在集创北方科技有限公司项目“基于LXI总线框架的自动化IC测试系统硬件设计”的支持下，主要任务是研究LXI总线技术和嵌入式系统开发，设计完成具有64路模拟量输入输出和16路数字量输入输出功能的IC测试系统硬件平台。系统数据传输主要采用LXI总线架构，需要搭配高性能计算机，高速网络设备等。各模块可通过背板连接，配置成不同功能的测试平台。本文着重完成了以下四方面的工作：
　　1.在研究了自动化测试系统的发展状况以及LXI总线标准优势之后，设计完成了基于LXI总线标准的IC测试系统的总体框架。
　　2.设计实现了基于LXI总线的通信系统。系统的通信过程摒弃了传统的GPIB、VXI、PXI总线框架，而是通过以太网网口与PC机实现通信，在PC机上借助浏览器或终端软件进行测试流程控制和测试数据显示。
　　3.设计实现了AD、DA、数字量输入输出等三个系统。硬件电路设计严格按照IC测试系统的基本要求进行，性能安全可靠。每个系统以ARMCortex-M3嵌入式微处理器为核心，除了共有的基本电路(包括电源电路、复位电路、以太网电路、JTAG电路和时钟电路)以外，每个系统还设计了特有的功能电路(A/D数据采集电路、D/A电路、数字量输入输出电路)来分别实现模拟量输入、模拟量输出、数字量输入输出等功能。
　　4.绘制各部分的原理图、PCB，焊接电路板，并对各模块进行了测试和验证，结果表明本文设计的基于LXI总线框架的IC测试系统的硬件平台是可行的。
　　该系统输入输出通道多，处理速度快，极大地提高IC基本参数测试的效率。此外，采用了模块化的设计也使得该系统更加灵活，与PC连接在一起使得数据显示和系统控制更加方便。