新型存储器老化测试系统的实现

【摘要】近年来，电子技术的飞速发展使得集成电路的应用领域越来越广，一些重要领域如军工、航空航天等都大量采用集成电路相关技术。同时，集成电路的工作频率不断提高，复杂度不断增加，其可靠性也越来越受到人们的关注。在集成电路的可靠性测试中，高温动态老化测试是重中之重。国产的第三代/第四代集成电路老化设备均已采用在集成电路老化的同时进行功能测试的技术。本文结合软硬件设计新技术，设计并实现了一种基于存储器的集成电路老化测试系统，可用于高速存储器件与一些常规逻辑器件的老化。文中介绍了老化测试系统的基本原理与实现架构，概述了老化系统的信号产生与回检流程，并对几种常用的存储器作了简要介绍，阐述了存储器的基本故障模型和几种常用存储器测试算法。文中介绍了老化系统中底板、模拟信号产生板、数字信号产生板、ARM核心板、驱动板等的设计过程，对其中的重要模块如：波形产生电路、波形回检电路、驱动电路、二级电源电路、ARM与FPGA外围电路等作了详细的分析与讨论。同时将信号完整性理论、电源完整性理论引入了老化系统的高速数字电路设计中，以数字信号产生板中FPGA与SDRAM的数据接口为例进行了SI（信号完整性）前/后仿真，并介绍了相应的约束布局布线过程。之后又从FPGA（驱动）程序设计、ARM程序设计两个方面对老化系统进行系统级分析，所设计的FPGA程序包括：SDRAM驱动、A/D与D/A驱动、DDS等，同时介绍了ARM与数字信号产生板、模拟信号产生板之间的通信协议帧格式与软件运行流程图。最后，以SRAM的老化为例对整个系统进行软硬件联调，使用SignalTapII嵌入式逻辑分析仪对系统设计过程中的重要时序信号进行分析，并得出相应结论。最后，分析了老化系统中待改进的部分，并为下一阶段的工作进行了规划。
【作者】石学诚；
【导师】张福洪；
【作者基本信息】杭州电子科技大学，通信与信息系统，2014，硕士
【关键词】动态老化；存储器；ARM；FPGA；信号完整性；

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