当前位置:首页 > 嵌入式 > 嵌入式硬件

作为32 位RISC 微处理器主流芯片,ARM 芯片得到长足发展和广泛应用.因而,ARM 芯片的测试需求更加强劲的同时,测试工作量在加大,测试复杂度也在增加.本文给出了基于ARM Cortex-M3 的微处理器测试方法,该方法也可用于类似结构的微处理器测试.

0

随着半导体技术的发展,集成电路制程工艺从深亚微米发展到纳米级,晶体管集成度的大幅提高使得芯片复杂度增加,单个芯片的功能越来越强.二十世纪90 年代ARM 公司成立于英国剑桥,主要出售芯片设计技术的授权.采用ARM 技术知识产权( IP 核)的微处理器,即ARM 微处理器,已遍及工业控制.消费类电子产品.通信系统.网络系统.无线系统等各类产品市场,基于ARM 技术的微处理器应用约占据了32 位RISC 微处理器七成以上的市场份额.ARM 芯片的广泛应用和发展也给测试带来了挑战,集成电路测试一般采用实际速度下的功能测试,但半导体技术的发展使得测试开发工程资源按几何规律增长,自动测试设备(ATE)的性能赶不上日益增加的器件I/O 速度的发展,同时也越来难以满足ARM 等微处理器测试所用的时序信号高分辨率要求,因而必须不断提高自动测试设备的性能,导致测试成本不断攀升.此外,因为ARM 芯片的复杂度越来越高,为对其进行功能测试,人工编写测试向量的工作量是极其巨大的,实际上一个ARM 芯片测试向量的手工编写工作量可能达到数十人年甚至更多.本文针对ARM Cortex 内核的工作原理,提出了一种高效的测试向量产生方法,并在BC3192 测试系统上实现了对ARMCortex-M3 内核微处理器的测试.

1 微处理器测试方法

集成电路测试主要包括功能测试和直流参数的测试,微处理器的测试也包括功能和直流参数测试两项内容.微处理器包含丰富的指令集,而且微处理器种类繁多,不同微处理器之间很难有统一的测试规范.为了使测试具有通用性,我们有必要对微处理器的测试建立一个统一的模型,如图1 所示.芯片测试系统为被测微处理器提供电源和时钟,并能够模拟微处理器的仿真通信接口来控制微处理器工作,同时配合仿真时序施加激励向量,从而达到测试目的.

按微处理器仿真通信接口大致分两类,一类是具有仿真接口(如JTAG)的微处理器,一类是没有仿真接口的微处理器,对于配备类似JTAG 接口的微处理器,测试仪通过仿真一个JTAG 接口对被测芯片进行功能或参数测试.没有配备仿真调试接口的芯片,可以根据芯片的外部接口和引导方式选择测试模型.

1.1 跟踪调试模式

大多数的微处理器都提供了跟踪调试接口,例如最常用的JTAG 接口,Cortex-M3 内核除了支持JTAG 调试外,还提供了专门的指令追踪单元(ITM).JTAG(Joint Test Action Group,联合测试行动小组)是一种国际标准测试协议(IEEE 1149.1 兼容),主要用于芯片内部测试.现在多数的高级器件都支持JTAG协议,如ARM.DSP.FPGA 器件等.标准的JTAG 接口是4 线:

TMS.TCK.TDI.TDO,分别为模式选择.时钟.数据输入和数据输出线.JTAG 最初是用来对芯片进行测试的,因此使用JTAG 接口测试微处理器具有很多优点.

用JTAG 接口对微处理器进行仿真测试,是通过测试系统用测试矢量模拟一个JTAG 接口实现对微处理器的仿真控制,其核心是状态机的模拟,图2 所示为测试系统使用的JTAG TAP 控制器的状态转换图.

本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读

随着汽车软件数量爆发式的增长,整个行业都需要重新思考汽车产品的开发流程。为此,Arm推出了丰富的硬件IP、新的系统IP,以及全新的汽车计算与计算子系统产品路线图,旨在为各种汽车应用实现性能、功能安全、可扩展等方面的支持。

关键字: ARM 汽车电子

知名移动芯片设计公司ARM最近迈出重要一步,它正式推出汽车芯片设计。ARM推出的芯片设计方案名叫Neoverse,随同芯片一起推出的还有面向汽车制造商、汽车供应商的新系统。

关键字: ARM 汽车芯片 芯片

双核心 Arm Cortex-A35、图形加速、高速连接能力,及内建硬件安全功能

关键字: 微处理器 电动车充电站 智能家居

2024年3月12日,中国 -- 服务多重电子应用领域、全球排名前列的半导体公司意法半导体(STMicroelectronics,简称ST;纽约证券交易所代码:STM)发布了新一代的STM32MP2系列工业级微处理器 (...

关键字: 微处理器 智能工厂 CPU

HBM高带宽存储芯片被广泛应用于最先进的人工智能(AI)芯片,据业界消息,英伟达的质量测试对存储厂商提出挑战,因为相比传统DRAM产品,HBM的良率明显较低。

关键字: HBM 良率 存储 英伟达 测试

随着通用人工智能的发展,数据中心的计算需求逐步提高。针对多模态数据、大模型的推理和训练需要更高的算力支持,而随着算力提升与之而来的还需更关注在功耗方面的优化。对于头部云计算和服务厂商而言,针对专门用例提高每瓦性能变得至关...

关键字: ARM 服务器 AI Neoverse CSS

一直以来,riscv架构都是大家的关注焦点之一。因此针对大家的兴趣点所在,小编将为大家带来riscv架构的相关介绍,详细内容请看下文。

关键字: riscv ARM riscv架构

控制器,又称作控制单元或微处理器,是一种能够对电子设备进行控制和管理的计算机芯片。它具有很强的处理能力、高可靠性和稳定性,能够适应各种复杂的工作环境。控制器的主要特点如下:

关键字: 控制器 控制单元 微处理器

运动控制器作为自动化设备的核心部件之一,其作用和原理对于理解自动化设备的工作原理具有重要意义。本文将为您详细介绍运动控制器的工作原理。

关键字: 运动控制器 微处理器 嵌入式硬件
关闭
关闭