專利名稱：專用自動(dòng)化測(cè)試設(shè)備的總線系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于半導(dǎo)體器件專用自動(dòng)化測(cè)試設(shè)備的總線系統(tǒng)，其電氣性能和 物理結(jié)構(gòu)尤其適合于微弱模擬信號(hào)的精密檢測(cè)，同時(shí)適合于多插件箱總線系統(tǒng)中插件箱模塊
的靈活配置。
背景技術(shù)：
各種自動(dòng)化測(cè)試設(shè)備中由于引入了微電腦技術(shù)和總線技術(shù)，使其功能、性能及可編程能 力大大加強(qiáng)。但大多數(shù)總線系統(tǒng)的技術(shù)性能偏重于數(shù)字總線的傳輸速率，而很少考慮總線高 速數(shù)字信號(hào)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)微弱模擬信號(hào)的干擾，所以導(dǎo)致一些自動(dòng)測(cè)試設(shè)備對(duì)微弱模擬信號(hào)的檢 測(cè)精度和穩(wěn)定性的下降。同時(shí)大多數(shù)總線系統(tǒng)只限于或只注重系統(tǒng)的數(shù)字總線，不能向系統(tǒng) 模塊提供更強(qiáng)的模擬信號(hào)通道及供電電源支持，難于滿足模擬及混合半導(dǎo)體器件參數(shù)的精密 測(cè)試需求。另外采用多插件箱的總線系統(tǒng)通常會(huì)限制各種插件箱模塊的插入位置和數(shù)量。
發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型解決相關(guān)技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是由相互獨(dú)立
的LVDS信號(hào)總線、插件箱數(shù),字總線、插件箱模擬總線和插件箱電源總線以及總線驅(qū)動(dòng)器、總
線控制器等相關(guān)總線部件共同構(gòu)成的總線系統(tǒng)。
其特征是所述的總線系統(tǒng)由相互獨(dú)立的LVDS信號(hào)總線、插件箱數(shù)字總線、插件箱模擬 總線和插件箱電源總線以及總線驅(qū)動(dòng)器、總線控制器、模擬電源共同構(gòu)成，LVDS總線與總線 控制器相連，插件箱數(shù)字總線與總線控制器相連，模擬電源連接各插件箱電源總線。
PC機(jī)的總線驅(qū)動(dòng)器完成PC機(jī)中PCI總線到LVDS信號(hào)總線的轉(zhuǎn)換和驅(qū)動(dòng)。LVDS信號(hào)總線 連接兩個(gè)(或多個(gè))總線控制器，每個(gè)總線控制器完成LVDS信號(hào)總線到相應(yīng)插件箱數(shù)字總線 的轉(zhuǎn)換和驅(qū)動(dòng)。插件箱模擬總線連接各插件箱模擬總線連接器，完成插件箱間和插件箱模塊 間相關(guān)模擬信號(hào)的連接。系統(tǒng)電源連接各插件箱電源總線連接器，向各插件箱模塊提供模擬 電源和地線支持。插件箱模塊的一側(cè)獨(dú)立安排三個(gè)總線連接器，分別接入數(shù)字總線、模擬總 線和電源總線，在插件箱模塊的另一側(cè)安排輸入/輸出連接器。
本實(shí)用新型的有益效果是，可以在實(shí)現(xiàn)總線功能的前提下最大限度地降低總線高頻信號(hào)
對(duì)插件箱模塊上微弱模擬信號(hào)的干擾，從而提高測(cè)試系統(tǒng)對(duì)微弱模擬信號(hào)的檢測(cè)精度和穩(wěn)定 性，同時(shí)滿足總線系統(tǒng)中各種插件模塊的靈活配置要求。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。 圖l是總線系統(tǒng)示意圖。
圖2是數(shù)字總線主要信號(hào)示意圖。 圖3是模擬總線主要信號(hào)示意圖。 圖4是電源總線主要信號(hào)示意圖。 圖5是插件箱模塊布局示意圖。
具體實(shí)施方式
在

圖1中，PC機(jī)中的總線驅(qū)動(dòng)器(2)完成機(jī)內(nèi)PCI總線(1)到LVDS信號(hào)總線(3)的轉(zhuǎn) 換和驅(qū)動(dòng)，LVDS信號(hào)總線采用低擺幅電流差分驅(qū)動(dòng)技術(shù)，可以保證從PC機(jī)到插件箱數(shù)米的 總線電纜傳送數(shù)字總線信號(hào)時(shí)序穩(wěn)定，功耗小，數(shù)字干擾小。
LVDS信號(hào)總線上連接兩個(gè)插件箱總線控制器(4)，每個(gè)插件箱總線控制器控制和驅(qū)動(dòng)相 應(yīng)插件箱中的插件箱數(shù)字總線(5)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)各插件箱模塊(8)中的數(shù)字總線插頭P1。插件 箱數(shù)字總線中除包括數(shù)據(jù)、地址、控制信號(hào)外還提供獨(dú)立的數(shù)字電源和數(shù)字地線支持。
插件箱模擬總線(6)完成插件箱之間和插件箱模塊之間相關(guān)模擬信號(hào)的連接，插件箱模 塊中獨(dú)立的模擬總線插頭P2有效避免了與數(shù)字總線插頭P1之間的高頻數(shù)字干擾。
數(shù)字電源(9)連接各插件箱數(shù)字總線(5)，向各插箱模塊提供數(shù)字邏輯所需的電源,模擬 電源(10)連接各插件箱電源總線，向各插件箱模塊提供多路模擬電源和模擬地線支持，插 件箱模塊中獨(dú)立的電源總線插頭P3有效避免了與數(shù)字總線插頭P1之間的高頻數(shù)字干擾。
各插件箱中各插件箱模塊總線采用了完全相同的數(shù)字總線P1、模擬總線P2、電源總線P3
結(jié)構(gòu)，而將各插件箱模塊不同的輸入/輸出連接器安排在了插件箱模塊的另一側(cè)，這將使各種 插件箱模塊可以插在任意一個(gè)插件箱的任意一個(gè)總線插槽中，這種開(kāi)放式配置的靈活性可以
大大減小對(duì)插件箱模塊插入數(shù)量和插入位置的限制，允許用戶根據(jù)各自的需求來(lái)配置具有個(gè) 性化的模擬和混合半導(dǎo)體測(cè)試系統(tǒng)，以滿足不同的測(cè)試需求。
在圖2中，總線驅(qū)動(dòng)器(2)完成機(jī)內(nèi)PCI總線(1)到LVDS信號(hào)總線(3)的轉(zhuǎn)換和驅(qū)動(dòng)， LVDS信號(hào)總線采用雙絞的低擺幅電流差分線轉(zhuǎn)輸，其主要數(shù)字信號(hào)如下
中斷請(qǐng)求信號(hào)IRQ0-IRQ7:總線控制器驅(qū)動(dòng)，總線驅(qū)動(dòng)器接收，用于外設(shè)向系統(tǒng)請(qǐng)求中斷；
外設(shè)讀信號(hào)IOR:總線驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)，總線控制器接收，與AEN信號(hào)配合實(shí)現(xiàn)讀口功能；
外設(shè)寫(xiě)信號(hào)IOW:總線驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)，總線控制器接收，與AEN信號(hào)配合實(shí)現(xiàn)寫(xiě)口功能；
外設(shè)允許信號(hào)AEN:總線驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)，總線控制器接收，與IOR或IOW信號(hào)配合實(shí)現(xiàn)讀寫(xiě) 口功能；
外設(shè)準(zhǔn)備好信號(hào)IORDY:總線控制器驅(qū)動(dòng)，總線驅(qū)動(dòng)器接收，外設(shè)對(duì)系統(tǒng)讀寫(xiě)口的響應(yīng)；
地址線A0-A15:總線驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)，總線控制器接收，尋址空間64K;
數(shù)據(jù)線D0-D15:總線驅(qū)動(dòng)器和總線控制器雙向驅(qū)動(dòng)、接收，16位數(shù)據(jù)線。
在圖2中，總線控制器(4)完成LVDS信號(hào)總線(3)的到插件箱數(shù)字總線(5)的轉(zhuǎn)換和
驅(qū)動(dòng)，并將雙絞的電流差分信號(hào)轉(zhuǎn)換為TTL信號(hào)，供插件箱模塊(8)使用，其主要數(shù)字信號(hào)
如下
系統(tǒng)初始化信號(hào)RESET:總線控制器驅(qū)動(dòng)，插件箱模塊接收，低有效，用于初始化所有 插件箱模塊；
中斷請(qǐng)求信號(hào)IRQ0-IRQ7:插件箱模塊驅(qū)動(dòng)，總線控制器接收，低有效，用于外設(shè)向系統(tǒng) 請(qǐng)求中斷；
外設(shè)讀信號(hào)IOR:總線控制器驅(qū)動(dòng)，插件箱模塊接收，低有效，與AEN信號(hào)配合實(shí)現(xiàn)讀口 功能；
外設(shè)寫(xiě)信號(hào)IOW:總線控制器驅(qū)動(dòng)，插件箱模塊接收，低有效，與AEN信號(hào)配合實(shí)現(xiàn)寫(xiě) 口功能； '
外設(shè)允許信號(hào)AEN:總鈕控制器驅(qū)動(dòng)，插件箱模塊接收，低有效，與IOR或IOW信號(hào)配合 實(shí)現(xiàn)讀寫(xiě)口功能；
外設(shè)準(zhǔn)備好信號(hào)IORDY:插件箱模塊驅(qū)動(dòng)，總線控制器接收，低有效，外設(shè)對(duì)系統(tǒng)讀寫(xiě) 口的響應(yīng)；
數(shù)據(jù)方向信號(hào)DIR:總線控制器驅(qū)動(dòng)，插件箱模塊接收，寫(xiě)外設(shè)的時(shí)候?yàn)楦唠娖?，讀外設(shè) 的時(shí)候?yàn)榈碗娖剑糜诳刂齐p向數(shù)據(jù)線的方向；
總線允許信號(hào)BUSEN:總線控制器驅(qū)動(dòng)，插件箱模塊接收，低有效，用于總線信號(hào)的浮
空；
地址線A0-A15:總線控制器驅(qū)動(dòng)，插件箱模塊接收，尋址空間64K;
數(shù)據(jù)線D0-D15:總線控制器和插件箱模塊雙向驅(qū)動(dòng)、接收，16位數(shù)據(jù)線。
在圖3中，插件箱模擬總線(5)與各插件箱模塊(8)的P2連接器進(jìn)行連接，其主要模擬
信號(hào)如下
ACS1-ACS2交流源信號(hào)系統(tǒng)交流源模塊驅(qū)動(dòng)，V/I源模塊接收，差分方式，用于系統(tǒng)交 流源向各V/I源模塊提供可編程交流信號(hào)；
PVM1-PVM4直流表信號(hào)V/I源模塊驅(qū)動(dòng)，系統(tǒng)直流表模塊接收，差分方式，用于系統(tǒng)
直流表讀取各V/I源模塊提供的被測(cè)模擬量；
Ext Trigger外部觸發(fā)信號(hào)V/I源模塊驅(qū)動(dòng)，系統(tǒng)直流表模塊接收，用于系統(tǒng)直流表接收 各V/I源模塊提供的外部觸發(fā)信號(hào)，啟動(dòng)系統(tǒng)直流表工作；
DGS1-DGS4器件地信號(hào)系統(tǒng)器件地驅(qū)動(dòng)，插件箱模塊接收，使各插件箱模塊得到相應(yīng) 測(cè)試工位的器件地Sense信號(hào)。
在圖4中，插件箱電源總線(5)與各插件箱模塊(8)的P3連接器進(jìn)行連接，其主要電源 及地線信號(hào)如下
i48V電源供各插件箱模塊功率輸出級(jí)直接使用，或逆變?yōu)槠渌厥怆妷旱碾娫矗?士27V電源由各插件箱模塊模擬穩(wěn)壓成士24V電源，供模擬器件使用或供各插件箱模塊功 率輸出級(jí)直接使用；
士18V電源由各插件箱模塊模擬穩(wěn)壓成il5V電源，供模擬器件使用； 模擬地線AGND:在插件箱模塊中與數(shù)字地線GND隔離，由系統(tǒng)1點(diǎn)連通； 繼電器電源J+7.5V:由各插件箱模塊模擬穩(wěn)壓成+5V電源J+5V，供5V繼電器專用； 繼電器地線JGND:在插件箱模塊中與數(shù)字地線GND及模擬地線AGND隔離，由系統(tǒng)l點(diǎn) 連通。 ，
在圖5中，數(shù)字總線(5)、'模擬總線(6)和電源總線(7)分別通過(guò)P1、 P2和P3三個(gè)獨(dú)立 的總線連接器接入插件箱模塊。三個(gè)總線連接器的排列方式有助于插件箱模塊PCB板的布局 和布線，可將數(shù)字器件(如CPLD)集中靠近在數(shù)字總線連接器P1的一角的數(shù)字區(qū)域上，減少 對(duì)模擬區(qū)域的高頻數(shù)字干擾?？蓪㈦娫雌骷?包括散熱器)集中靠近在電源總線連接器P3的 一側(cè)的電源區(qū)域上，便于向模擬器件區(qū)域供電。模塊中間的大部分區(qū)域是用于模擬器件布局 的模擬區(qū)域，有利于與模擬總線連接器P2和輸入/輸出區(qū)域的連接。
權(quán)利要求1.一種用于半導(dǎo)體器件專用自動(dòng)化測(cè)試設(shè)備的總線系統(tǒng)，其特征是所述的總線系統(tǒng)由相互獨(dú)立的LVDS信號(hào)總線、插件箱數(shù)字總線、插件箱模擬總線和插件箱電源總線以及總線驅(qū)動(dòng)器、總線控制器、模擬電源共同構(gòu)成，LVDS總線與總線控制器相連，插件箱數(shù)字總線與總線控制器相連，模擬電源連接各插件箱電源總線。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的總線系統(tǒng)，其特征是LVDS信號(hào)總線連接兩個(gè)或多個(gè)總線控制器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的總線系統(tǒng)，其特征是所述的插件箱數(shù)字總線包括下述主要數(shù)字信 號(hào)系統(tǒng)初始化信號(hào)RESET; 中斷請(qǐng)求信號(hào)IRQ0-IRQ7;外設(shè)讀信號(hào)IOR; 外設(shè)讀信號(hào)IOR; 外設(shè)允許信號(hào)AEN;外設(shè)準(zhǔn)備好信號(hào)IORDY;數(shù)據(jù)方向信號(hào)DIR;總線允許信號(hào)BUSEN; 地址線A0-A15;數(shù)據(jù)線D0-D15。 ，
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的總線系統(tǒng)，其特征是插件箱模擬總線包括下述主要模擬信號(hào)ACS1-ACS2交流源信號(hào)； PVM1-PVM4直流表信號(hào)； Ext Trigger外部觸發(fā)信號(hào)； DGS1-DGS4器件地信號(hào)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的總線系統(tǒng)，其特征是模擬電源包括下述主要電源及地線信號(hào)土48V電源； 土27V電源；土18V電源；模擬地線AGND; 繼電器電源J+7.5V; 繼電器地線JGND。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的總線系統(tǒng)，其特征是插件箱數(shù)字總線、插件箱模擬總線和插件箱 電源總線分別通過(guò)Pl、 P2和P3三個(gè)獨(dú)立的總線連接器接入插件箱模塊。
專利摘要一種用于半導(dǎo)體器件專用自動(dòng)化測(cè)試設(shè)備的總線系統(tǒng)，由相互獨(dú)立的LVDS信號(hào)總線、插件箱數(shù)字總線、插件箱模擬總線和插件箱電源總線以及總線驅(qū)動(dòng)器、總線控制器等相關(guān)總線部件共同構(gòu)成?？梢栽趯?shí)現(xiàn)總線功能的前提下最大限度地降低總線高頻信號(hào)對(duì)插件箱模塊上微弱模擬信號(hào)的干擾，從而提高測(cè)試系統(tǒng)對(duì)微弱模擬信號(hào)的檢測(cè)精度和穩(wěn)定性，同時(shí)滿足總線系統(tǒng)中各種插件模塊的靈活配置要求。
文檔編號(hào)G01R31/26GK201191313SQ20082010799
公開(kāi)日2009年2月4日 申請(qǐng)日期2008年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月31日
發(fā)明者鵬 周, 銑 孫 申請(qǐng)人:北京華峰測(cè)控技術(shù)有限公司