AGILENT3070测试库设计

AGILENT3070测试库设计1AGILENT3070测试库设计摘要产品测试分为在线测试（ICT）、自动x光检测（AXI）和功能测试三大类，本论文的课题属于其中的ICT。本篇论文的定题和设计都是作者在伟创力实业(珠海)有限公司完成的，因为该公司使用的自动测试设备主要是Agilent3070测试系统进行在线测试，所以设计的程序是基于HP3070作为平台的。HP3070是一种专为ICT设计的针床式的测试系统，它要求在测试板之前把测试程序输入测试系统，再把电路板加载到测试系统上，系统自动对板的测试点进行测试，并把测试结果在显示屏上显示出来或打印出来。采用程序控制的自动化测试，操作简单，测试快捷迅速，单板的测试时间一般在几秒至几十秒，主要由电路板的复杂程度决定。因为整个在线测试过程都是自动实现的，因此，要求测试程序的高可靠性和高效的运行,这也是测试的重点和难点。这就要求我们在设计测试程序时要根据不同的芯片、元件或电路按照其测试的原理、方法和步骤来进行。程序的编写要合乎向量控制语言（VCL）的语法、格式，使用相关的软件产生相关的文件以进行调试，试测。整个测试的过程都是由一个叫测试计划（TestPlan）的主程序控制的，在测试计划程序中，包含了所有要测试的单元，包括测试点、模拟元件、数字元件和其它集成电路等。而这些元件的测试都是由一个测试库程序文件支持的，测试库程序有标准和自定义两种。标准测试库里记录的是常用的芯片、器件和集成电路；而自定义测试库是存放那些在标准测试库里没有记录的元件测试程序，一般都是因为一些待测试的板使用了特有的芯片，因此要测试该芯片的话，就要专门编写该芯片的测试程序，而多个不同的特有芯片的测试程序就够成了测试程序库。测试程序包含了各种芯片的测试方法，本课题的目标就是写出其中一个芯片的测试方法，并在测试系统上调试运行，最后达到成功测试的目标。作者选用的是ATMEL公司的一个EEPROM产品AT25F1024芯片作为测试芯片。设计、编写、调试并修改测试该芯片的测试程序，成功后添加到自定义测试库中。EEPROM已成为PCBA板上不可缺少的一个芯片，通常是用来记录重要的数据。因此，对EEPROM的测试是在线测试ICT(InCircuitTest)中非常重要的一部分，也是在ICT测试程序的开发过程中比较困难的一部分。EEPROM/FLASH编写/调试、在线烧录TestLibrary是ICT测试开发的重点及难点。本篇论文简单介绍了AGILENG3070测试平台的硬件结构、UNIX系统的基本操作以及BT-BASIC测试编程语言的基本格式和用法。重点论述了在线测试的测试原理、测试方法和按照数字芯片测试库程序的标准格式设计与开发测试程序。附录中的程序是NVIDIA显卡板上的EEPROM芯片AT25f1024的测试库程序，也是作者毕业设计的成果和设计目标。关键字ICTAT25F1024ABT-BASIC上电测试短路测试数字测试TESTJET测试AGILENT3070测试库设计2第一章:基本硬件构造1.1概述HP3070电路板测试系统主要用于电路板的在线测试，来测定PCB板上的模拟和数字元件的好坏，还可以进行PCB板的功能测试、组合逻辑测试、模拟测试和双向电路的测试。HP3070电路板测试系统使用的是UNIX或MSWINDOWS操作系统。硬件方面主要包括测试头(Testhead),控制器（Controller）,电源柜（Supportbay）,真空箱(Vacuumbox)，测试夹具（Fixture）等等。见图1.1。图1.1HP3070硬件结构1.2测试头(Testhead)测试头完成模拟测试和数字测试，整个Testhead可划分为2个Bank,4个Module（见图1.2.1）。每个Module满配置有11块板卡，即有11个板卡槽（SLOT），其中SLOT1放置ASRUcard，SLOT6放置Controlcard，其它SLOT放置Pincard（见图1.2.2）。每个Module都包括有Mothercard、一个插在Mothercard上的Controlcard和ASRUcard，并且至少有一个Pincard。Mothercard：是Module的底板，向所有Module上的卡提供直流电源，为卡与卡之间传送信号和地址解码。Controlcard:在测板时,程序和数据从系统控制器中下载到卡上,据程序控制继电器的正确闭合与释放,并却控制asru卡的source和detector及bus。Control卡必须在每个Moudule的第六槽.Pincard:提供测试时的复用系统，每块双密度的Pincard提供用于测试的针数144。一个Module的测试能力为144*9=1296点。AGILENT3070测试库设计3ASRUcard(AnalogStimulateResponseUnit):模拟激励响应单元（见图1.2.3），提供模拟测试时所需的激励源,向量检测器,运算放大器等电路测量仪表.ASRU卡必须在每个Moudule的第一槽.图1.2.1测试头（Testhead）模型图1.2.2模块(Module)1.3电源柜(SupportBay)电源柜是由电力分布单元（PDU）、系统卡（SystemCard）和模块电源单元（MPU）三部分组成的（见图1.3）。可编程直流电源HP6624或其它配置两个。每个HP6624均有四个输出,因此可提供8组电源(PS1~PS8)。电源输出通过电缆连至Testhead中的ASRU卡上,ASRU卡上有针通过夹具供给PCB板。PDU：其主要的功能是接受来自外部在184V～252V范围内的供电电压，并分配多种伏值的交流电压、直流电压到系统的其它各个部分。PDU还能实现远程关机和线压警AGILENT3070测试库设计4告功能。系统卡：系统卡安装在测试头上，在测试头上的四个控制器进行通讯。系统卡控制PDU和MPU的工作与否。系统卡还能对测试头上所有的交流电和电源柜的电源实现紧急关闭。MPU：一个MPU单元只对一个测试头模块提供直流电压，因此需要四个MPU单元。每个MPU单元都可提供五个电压值：+20V、+12V、+5V、-10V、-20V。图1.2.3ASRU卡图1.3电源柜模型1.4控制器（Controler）控制器也称系统进程单元（SPU），实际上就是微型计算机，控制了整个测试系统的运行。控制器配有硬盘驱动器和软盘驱动器，运行在HP－UNIX操作系统。控制子系统有ALN和GPIB两个总线，LAN是控制器和系统卡之间的插件。而GPIB控制着DUT直流电源的供应和系统卡上的可选测试设备。AGILENT3070测试库设计51.5测试夹具(Fixture)测试夹具是连接测试头（testhead）和PCB板或被测元件（DUT）的工具。PCB板可以自动或手动的在测试夹具上板或下板。测试夹具可以分为长线夹具和短线夹具两种。长线夹具是一种真空夹具,它使用双绞线,一根是测针间相连的信号线,另一根是接电源地的屏蔽线,用以防止信号间干扰。目前GenRad上都使用该夹具。如图1.5.1所示：图1.5.1长线夹具短线夹具有两种类型:真空夹具和弹夹夹具,它的夹具内信号连线非常短,使得线路损耗和信号干扰更小,提高了测试精度。目前HP3070上都使用该夹具。如图1.5.2所示：AGILENT3070测试库设计6图1.5.2短线夹具第二章:基本操作窗口2.1BT-BASIC窗口调出BT-BASIC窗口:鼠标右键点击，在出现的菜单中选NEWBT-BASICWINDOW,如图2.1，松开右键后,即可打开一个BT-BASIC窗口。图2.1BT-BASIC窗口从图中可以看出，BT-BASIC窗口自上而下是状态栏（STATUS）、命令编辑区、窗口命名、工作显示区和执行按钮。状态栏显示命令运行的状态或提示命令的输入错误。文件编辑显示区是显示和编辑当前程序文件的区域。执行按钮启动一些常用的辅助控制。命令编辑区必需使用BT-BASIC命令，一次只能输入一行命令；关闭窗口必需使用EXIT命令。常用BT-BASIC命令:1)Msi相当于DOS中的“CD”，例:msi“/hp3070”进入/hp3070目录2)Msi“..“返回上一层目录3)Msi$显示当前路径4)Msi“/”相当于DOS中的“CD/”5)Cat相当于DOS中的“dir”，列目录6)Load调用程序，例:Load’testplan’将文件‘testplan’调入7)Createdir建立目录8)Unlink删除文件9)Save例:save’testplan2’另存为testplan210)Re-save修改之后以原文件名存盘11)Testheadis1建立BT-BASIC窗口与testhead之间的关系，使BT-BASIC命令AGILENT3070测试库设计7可以控制testhead。例如fixlock12)Fixturelock夹具与测试头吸合13)Fixtureunlock夹具与测试头分离14)Boardgraphics调出元件位置图15)Fixtureconsultant调出夹具相关的位置图16)Debugboard调出调试窗口2.2SHELL窗口调出shell窗口，鼠标右键点击，在出现的菜单中选NEWSHELLWINDOW,松开右键即可弹出一个shell窗口，如图2.2所示。Shell窗口与DOS操作系统的窗口几乎一样。图2.2SHELL窗口Shell常用命令有：1)Man例：mancpcp命令的使用解说2)Ll相当于DOS中的“dir”，列目录3)Ls例：ls–l显示详细的目录；ls–la显示详细的目录，甚至隐含目录；ls–a显示详细文本文件的目录4)Cd例：cd/hp3070/boards相同于DOS中的“CD”5)Pwd相当于DOS中的“path”，显示当前的目录6)Cp例：cpmyfile文件复制7)Mkdir例：mkdirlee建立目录”lee”8)Rmdir例：rmdirlee删除目录’lee’9)Mv例：mvlee/hp3070/boards/la将lee移入boards中并更名为la10)Rm例：rmcisco删除文件’cisco’;rm–rcisco删除目录’cisco’11)More例：morefile显示文本文件‘file’的内容，显示满屏停止，敲空格键可以逐屏查看12)Ps–ef查看“unix”用户代号13)Du例：du–kafc显示当前目录‘afc’下的各文件大小AGILENT3070测试库设计814)Kill例：kill2295关闭代号为2295的窗口15)Lp例：lpfile打印‘file’文件16)Tar例：tarxv将磁带中所有内容拷贝到硬盘当前目录;tarcv将硬盘中当前目录所有内容拷贝到磁带；Tartv查看磁带中内容2.3测试操作内容测试操作内容主要介绍如何进行一次成功的测试操作，主要有开机，自检，运行和关机组成。自检不是每此测试都要的步骤，当更换夹具，修改夹具或发现测试不能正常工作时才要进行自检。2.3.1测试过程a)打开SUPPORTBAY电源开关b)打开TESTHEAD电源开关c)打开CONTROLLER电源开关d)出现登录界面，输入用户名，密码e)右键调出BT-BASIC窗口f)键入命令‘TESTHEADPOWERON’机器BOOTING（若未切断过电源此步略，或在Shell窗口中键入boot1)g)约两分钟后，BOOTING结束，键入‘TESTHEADIS1’h)将夹具放上测试头，键入‘FIXLOCK’，夹具吸合i)进入测试程序所在目录,如：MSI‘/sys/Agilent5/hp3070/boards/f50’j)装入测试程序:load”testplan”k)按一下绿键start,程序初始化l)放入板子,按F1或start或踩脚蹋开关,进入测试在启动测试的过程中，要注意以下几点：a)若遇到脚蹋开关失灵,则在BT-BASIC窗口键入”operatoroff”,再键入operator。b)换夹具后,刚开始测试若出现很多Analog元件fa