由于國(guó)外對(duì)IC測(cè)試重視比較早，測(cè)試儀器的開(kāi)發(fā)規(guī)模大、技術(shù)成熟，典型的如Credence公司的ASL系列大型測(cè)試系統(tǒng)，采用了數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，使IC制造商可以在單一平臺(tái)上測(cè)試所有用于消費(fèi)類(lèi)音頻和視頻應(yīng)用的器件。我國(guó)在IC測(cè)試方面起步比較晚，雖然也研制出一些大型的具有混合IC測(cè)試功能的測(cè)試系統(tǒng)，但對(duì)多種頻率范圍的混合信號(hào)芯片測(cè)試還沒(méi)有實(shí)用化。此外，大型的測(cè)試儀器尤其是進(jìn)口的測(cè)試儀器，價(jià)格非常昂貴，測(cè)試程序的開(kāi)發(fā)和儀器的維護(hù)、維修費(fèi)用都非常高，目前國(guó)內(nèi)的測(cè)試儀市場(chǎng)主要集中于中、小型測(cè)試儀，因此，通過(guò)基于數(shù)字信號(hào)處理的儀器系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)多頻帶混合信號(hào)芯片的測(cè)試很有意義，其市場(chǎng)前景也非常好。目前，混合信號(hào)測(cè)試系統(tǒng)的發(fā)展方向，一個(gè)是要提高對(duì)高速和多頻帶IC的測(cè)試能力和測(cè)試效率，一個(gè)是要盡可能降低測(cè)試成本，因此，現(xiàn)今的測(cè)試系統(tǒng)必須以靈活的架構(gòu)來(lái)滿足多種混合信號(hào)測(cè)試的需求。業(yè)界主流的做法是將測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)一步模塊化，通過(guò)儀器子系統(tǒng)來(lái)獨(dú)立地處理信號(hào)和輸出測(cè)試結(jié)果，并在儀器子系統(tǒng)中集成高速信號(hào)處理模塊。此外，為了提高測(cè)試效率，合理利用資源，利用同一測(cè)試系統(tǒng)做多芯片并行測(cè)試也是一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。

 基于DSP的混合信號(hào)測(cè)試方案

針對(duì)當(dāng)今混合信號(hào)的測(cè)試需求和國(guó)內(nèi)同類(lèi)產(chǎn)品的現(xiàn)實(shí)情況，提出一種混合信號(hào)測(cè)試的低成本解決方案，即借鑒目前國(guó)際上主流混合信號(hào)測(cè)試系統(tǒng)的架構(gòu)，緊密結(jié)合中小型測(cè)試儀器的特點(diǎn)，充分利用BC3192測(cè)試系統(tǒng)的開(kāi)放性和標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)，采用新型高速DSP來(lái)提升多頻帶混合信號(hào)芯片的測(cè)試能力。

本文實(shí)現(xiàn)方案是以任意波形發(fā)生器(ArbitraryWave Generator，AWG)和音頻／視頻數(shù)字化儀(Audio／Video Digitalizer，AVD)的組合來(lái)應(yīng)對(duì)多種頻帶的混合信號(hào)芯片測(cè)試。AVD和AWG的組合可以滿足波形發(fā)生、操作和分析的需要，內(nèi)部集成高性能 DSP，能夠?yàn)闇y(cè)試和分析提供完整的DSP庫(kù)函數(shù)，因而能夠滿足混合信號(hào)的多種測(cè)試需要。

任意波形發(fā)生器如圖l所示，可以以單端和差分模式工作，具有完整的波形發(fā)生能力，可以產(chǎn)生可修改的復(fù)雜波形，具有激勵(lì)被測(cè)器件所需的定時(shí)功能。 AWG作為VXI儀器系統(tǒng)的一個(gè)模塊，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的接口模塊與資源控制器通信，當(dāng)需要產(chǎn)生激勵(lì)波形時(shí)，資源控制器發(fā)送命令和參數(shù)到AWG模塊，AWG模塊采用高速DSP芯片作為主處理器，DSP與波形定時(shí)器和控制邏輯一起完成任意波形的產(chǎn)生，從而提供給被測(cè)器件(DUT)所需的激勵(lì)波形。由于被測(cè)芯片種類(lèi)繁多，頻帶范圍很寬，對(duì)于不同的被測(cè)芯片，采用的定時(shí)器和控制邏輯都不盡相同，而且，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，頻率合成技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到測(cè)試測(cè)量領(lǐng)域，采用數(shù)字頻率合成(DDS)專(zhuān)用芯片使得電路更加簡(jiǎn)潔可靠，因此，任意波形發(fā)生器的設(shè)計(jì)也更加容易，其抗干擾能力和精度都更加容易保證。

音頻／視頻數(shù)字化儀如圖2所示，主要由信號(hào)轉(zhuǎn)換和調(diào)理電路、波形存儲(chǔ)器、DSP、控制邏輯和接口電路等組成。AVD可以設(shè)計(jì)多個(gè)通道，每個(gè)通道擁有獨(dú)立的硬件資源，可以捕獲各種頻帶的被測(cè)信號(hào)。同樣，AVD也是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的VXI儀器模塊，也在資源控制器的控制下與AWG及其他模塊一起完成測(cè)試任務(wù)。AVD模塊中包含一個(gè)高速DSP芯片作為核心處理器，一方面，DSP中植入了大量的信號(hào)處理庫(kù)函數(shù)，諸如FFT、數(shù)字濾波器等任務(wù)都可在DSP中完成；另一方面，一些測(cè)試算法也可以移植到DSP中來(lái)做，因此，在AVD模塊內(nèi)部就可以得到一些測(cè)試數(shù)據(jù)的中間結(jié)果，使得傳送到主機(jī)的數(shù)據(jù)量大大減少，VXI總線上的數(shù)據(jù)被大量分流，同時(shí)，主機(jī)的計(jì)算量也被DSP芯片分擔(dān)，這對(duì)于縮短測(cè)試時(shí)間有重要作用。在對(duì)大規(guī)?；旌闲盘?hào)芯片進(jìn)行多片并測(cè)時(shí)，采用多片DSP并行的結(jié)構(gòu)，在AVD模塊內(nèi)部完成大量的信號(hào)處理和測(cè)試算法，能更加顯著地提高測(cè)試效率。

本方案在硬件和軟件的設(shè)計(jì)上采用標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化的方法，因此架構(gòu)靈活、易于升級(jí)。首先，由任意波形發(fā)生器(AWG)和音頻／視頻數(shù)字化儀(AVD) 為主要模塊構(gòu)成的多頻帶混合信號(hào)儀器系統(tǒng)具有比較完善的功能，能獨(dú)立完成混合信號(hào)測(cè)試的大部分工作，對(duì)于不同頻帶范圍的混合信號(hào)芯片測(cè)試，可以用不同的 AWG和AVD組合完成。其次，由于結(jié)構(gòu)緊湊，使得信號(hào)采集和處理能在測(cè)試臺(tái)本地完成，提升了信號(hào)處理能力，消除了總線沖突。再次，這種靈活的架構(gòu)方便用戶將各個(gè)模塊作為可選件來(lái)配置測(cè)試系統(tǒng)，有效地降低了測(cè)試成本。另外，本方案實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)字信號(hào)處理庫(kù)的移植和優(yōu)化，提升了信號(hào)處理能力，為多芯片并行測(cè)試提供了條件。