一種多功能存儲(chǔ)器芯片的測試系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

　　隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展， 存儲(chǔ)器的種類日益繁多，每一種存儲(chǔ)器都有其獨(dú)有的操作時(shí)序，為了提高存儲(chǔ)器芯片的測試效率，一種多功能存儲(chǔ)器芯片的測試系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。本文提出了一種多功能存儲(chǔ)器芯片的測試系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，對(duì)各種數(shù)據(jù)位寬的多種存儲(chǔ)器芯片(SRAM、MRAM、NOR FALSH、NAND FLASH、EEPROM等)進(jìn)行了詳細(xì)的結(jié)口電路設(shè)計(jì)(如何掛載到NIOSII的總線上)，最終解決了不同數(shù)據(jù)位寬的多種存儲(chǔ)器的同平臺(tái)測試解決方案，并詳細(xì)地設(shè)計(jì)了各結(jié)口的硬件實(shí)現(xiàn)方法。

　　引言

　　隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，存儲(chǔ)器類芯片的品種越來越多，其操作方式完全不一樣，因此要測試其中一類存儲(chǔ)器類芯片就會(huì)有一種專用的存儲(chǔ)器芯片測試儀。本文設(shè)計(jì)的多種存儲(chǔ)器芯片測試系統(tǒng)是能夠?qū)RAM、Nand FLASH、Nor FLASH、MRAM、EEPROM等多種存儲(chǔ)器芯片進(jìn)行功能測試，而且每一類又可兼容8位、16位、32位、40位等不同寬度的數(shù)據(jù)總線，如果針對(duì)每一種產(chǎn)品都單獨(dú)設(shè)計(jì)一個(gè)測試平臺(tái)，其測試操作的復(fù)雜程度是可想而知的。為達(dá)到簡化測試步驟、減小測試的復(fù)雜度、提高測試效率、降低測試成本，特設(shè)計(jì)一種多功能的存儲(chǔ)器類芯片測試系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在同一平臺(tái)下完成所有上述存儲(chǔ)器芯片的方便快捷地測試。

　　設(shè)計(jì)原理

　　此設(shè)計(jì)方案根據(jù)上述各種存儲(chǔ)器獨(dú)自的讀寫時(shí)序訪問特性，通過FPGA的靈活編程特性，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整NIOSII的外部總線時(shí)序，最終實(shí)現(xiàn)基于NIOSII的外部總線訪問各種存儲(chǔ)器讀寫時(shí)序的精確操作。如圖2-1。通過FPGA自定義一個(gè)可以掛載所有存儲(chǔ)器芯片的總線接口-ABUS，如表1。而且在同一個(gè)接口上能夠自動(dòng)識(shí)別各種接入的被測試存儲(chǔ)器芯片，它們通過類別輸入信號(hào)(CLAS)來區(qū)分,每一種存儲(chǔ)器芯片對(duì)應(yīng)一種獨(dú)特的操作時(shí)序。下面是幾種存儲(chǔ)器芯片的接口連接方式及信號(hào)描述。其它的存儲(chǔ)器芯片都可以用類似的接法掛載到ABUS總線上，最終完成測試。

　　圖 2?1 NIOSII的總線掛載各類存儲(chǔ)器芯片連接示意圖

　　表1：ABUS接口信號(hào)說明表

　　40位NAND FLASH連接設(shè)計(jì)

　　如圖2-2所示，40位NAND FLASH與NIOSII 通過ABUS(FPGA)橋接,把外部總線的時(shí)序完全轉(zhuǎn)換成NAND FLASH的操作時(shí)序。40位NAND FLASH芯片品由五個(gè)獨(dú)立的8位NAND FLASH芯片拼接構(gòu)成。5個(gè)8位器件的外部IO口拼接成40位的外部IO口，而各自的控制線(NCLE，NALE，NRE，NWE)連接在一起構(gòu)成一組控制線(NCLE，NALE，NRE，NWE)，片選相互獨(dú)立引出成NCS0-NCS9,忙信號(hào)獨(dú)立引出為R/B0-R/B9。

　　如表2，詳述了40位NAND FLASH與ABUS的連接關(guān)系。

　　圖 2?2 ABUS與40位NAND FLASH接口圖

　　表2，40位NAND FLASH接口連接表

　　40位SRAM與NIOSII連接

　　40位SRM模塊與NIOSII通過ABUS連接，實(shí)現(xiàn)正確的時(shí)序讀寫操作。測試時(shí)，一次只測試8位，分5次完成所有空間的測試。如圖2-4。表4是詳細(xì)的信號(hào)連接說明。

　　圖 2?4 ABUS與40位SRAM連接

　　表4，40位SRAM接口連接表