產(chǎn)品硬件測試

1、產(chǎn)品硬件測試內(nèi)容產(chǎn)品硬件測試內(nèi)容2011年 7月1 2目的目的 盡量實現(xiàn)產(chǎn)品的零缺陷 驗證設(shè)計可行性階段階段立項研發(fā)測試測試生產(chǎn)銷售常見硬件平臺結(jié)構(gòu)常見硬件平臺結(jié)構(gòu)硬件測試的內(nèi)容硬件測試的內(nèi)容 功能測試功能測試 信號完整性測試信號完整性測試 電源測試電源測試 散熱測試散熱測試 可靠性測試可靠性測試 認(rèn)證認(rèn)證1 功能測試功能測試 定義：功能測試是根據(jù)硬件詳細(xì)設(shè)計規(guī)格書中提及的功能規(guī)格進(jìn)行測試，驗證設(shè)計是否滿足要求。 嚴(yán)酷度：功能測試是系統(tǒng)功能實現(xiàn)的基本，是需要嚴(yán)格保證測試通過率的。2.5代產(chǎn)品舉例：電源：內(nèi)部LDO輸出1.8V。內(nèi)核：工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)增強型2T 8051。時鐘：PLL 12MHz最大12

2、倍頻。接口功能：SPI，I2C，SPI，UVC，CSI，GPIO等。（關(guān)于測試的方法和標(biāo)準(zhǔn)問題，我們可以參照相關(guān)文檔）2 信號完整性測試（信號完整性測試（SI） 定義：信號能夠安全完整的到達(dá)目的地，它包含兩個信息，一是獨立的信號質(zhì)量，另一個就是時序正確。 適用范圍：主要是針對數(shù)字電路，頻率越高，SI出現(xiàn)問題的可能性就越大。 信號質(zhì)量的區(qū)別，抖動太大的話有可能造成”0” ”1”錯誤。 數(shù)據(jù)需要準(zhǔn)時到達(dá)邏輯門，且在接收端期間開始鎖存前必須確定數(shù)據(jù)的邏輯狀態(tài)。數(shù)據(jù)的延遲或失真都會導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸失?。o法識別數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)錯誤）。1）信號的質(zhì)量參數(shù)）信號的質(zhì)量參數(shù) 振幅振幅 振幅，高電平，低電平，均方根值，

3、單個周期的均方根值，最大值，最小值，峰峰值，平均值，單個周期平均值，正過沖，負(fù)過沖，正欠沖，負(fù)欠沖等。 時間時間 上升時間，下降時間，正占空比，負(fù)占空比，高電平寬度，低電平寬度，周期，頻率，延遲等。 眼圖眼圖 眼高，眼寬，眼圖最高點，眼圖最低點，交叉點等。 振幅：高電平與低電平的差值，單位V或mV 。 高/低電平：高電平是指信號邏輯“1”/“0”所在位置的幅度，單位V或mV。 均方根值：整個捕捉波形上所有點幅度的均方根值，單位V或mV。 平均值：整個捕捉波形上所有點幅度的平均值，單位V或mV。 正/負(fù)過沖：指高電平/低電平處的過沖值，單位V或mV。 正/負(fù)欠沖：指高電平/低電平處的過沖值，單位

4、V或mV。振幅振幅欠沖波形 上升/下降時間：邏輯“0”/“1”跳變到邏輯“1”/“0”的時間 。 延遲時間指兩個相關(guān)信號間的相位差。延遲時間波形延遲時間波形時間時間 眼圖的高/低電平值：眼圖高/低電平累積部分最低/高點的值 。眼圖眼圖 眼圖的最大/小值：眼圖高/低電平處最高/低點的值 。 眼圖的交叉點：差分信號的上升沿和下降沿交叉點 。2）信號的時序）信號的時序 建立時間建立時間 保持時間保持時間 傳輸延遲傳輸延遲 相位偏移相位偏移 波形的質(zhì)量影響到信號的建立時間和保持時間；傳輸?shù)难舆t和相位的偏移影響到信號是否按時到達(dá)邏輯器件。 建立時間：指數(shù)據(jù)在被采樣時鐘采樣前已建立起的時間。 保持時間：指

5、數(shù)據(jù)在被采樣時鐘采樣后還要繼續(xù)保持的時間。 傳輸延遲：數(shù)據(jù)從源端出來傳輸?shù)浇邮斩诉^程中所花的時間。 相位延遲：是指同步信號間的實際相位差。小知識：小知識：示波器帶寬和采樣率示波器帶寬和采樣率帶寬：帶寬：信號幅度下降3db,在此頻點為示波器的帶寬頻率。采樣率：采樣率：示波器采樣速度的參數(shù)，示波器1S內(nèi)可以捕獲樣品 的數(shù)量。列：Tektronix TDS1012 100MHz 1GS/s 100MHz為帶寬，測試超過100MHz的信號會數(shù)據(jù)異常。 1GS/s為采樣率，數(shù)值越大示波器顯示的波形越接近實際 波形。3）常見）常見SI問題問題 反射反射 串?dāng)_串?dāng)_ 電源電源/地噪聲地噪聲 EMC/EMI反射

6、反射 信號源E產(chǎn)生帶能量的信號，進(jìn)過傳輸線傳到負(fù)載，通過負(fù)載的阻抗吸收。即負(fù)載阻抗要求等于源阻抗，如果兩者不匹配，源端信號最大能量部分被負(fù)載吸收，剩下的將反手回源阻抗，信號源就只好做出相應(yīng)的變化去補償輸出。反射的表現(xiàn)反射的表現(xiàn) 信號源跳變時間Trise，傳輸延遲時間Tpd。 若TriseTpd, 負(fù)載端波形表現(xiàn)為過沖。 若TriseTpd,負(fù)載端波形表現(xiàn)為振鈴（Ringing)現(xiàn)象。 振鈴圖反射系數(shù)反射系數(shù) 傳輸線阻抗Zo,負(fù)載阻抗ZL。 反射系數(shù)Kr=(ZL- Zo)/ (ZL+ Zo) 舉例： 信號源低電平驅(qū)動特性（0.2V,24mA)，即源輸出阻抗 Zs=0.2V/24mA=8.3歐；

7、負(fù)載CMO器件，輸入阻抗ZL=100K； 傳輸線阻抗Zo=50歐； 負(fù)載的反射系數(shù)Kr=(100K-50)/(100K+50)=1; 信號源輸出端反射系數(shù)Krs=(8.3-50)/(8.3+50)=0.72 當(dāng)信號源由3.5V變?yōu)?.2V時，即高電平轉(zhuǎn)到低電平的過程： a)信號源輸出端信號Vo=(0.2-3.5)*Zo/ (ZL+ Zo)=-2.84V 信號源的交流信號Vs1=3.5-2.87=0.66V Vo到達(dá)負(fù)載端時，Kr=1,發(fā)生完全反射Vr1=Vo=-2.84V 負(fù)載端的電壓VL=3.5V+Vo+Vr1=-2.19V b)反射信號反射到源端時也發(fā)生反射，Krs=-0.72 反射信號V

8、r2=Vr1*Krs=2.04V 信號源交流信號Vs2=Vs1+Vo+Vr2=-0.14V . 循環(huán)，負(fù)載的電壓低于輸入門限電壓時，才算正確傳輸。反射消除反射消除 達(dá)到條件：反射系數(shù)Kr=0,即Zo= ZL 等效減小負(fù)載阻抗 方法1：負(fù)載端并聯(lián)電阻。弊端：增大了功耗。 方法2：負(fù)載端并聯(lián)一個RC串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)源端串聯(lián)電阻 源端增加一電阻Rt, Rt+Zs=Zo，用來消除二次反射。 列：需要一個3v的電壓,源會給出一個3v的電壓,但由于(RT+ZS)和Z0的分壓作用,實際的輸出電壓應(yīng)該為1.5v,當(dāng)該電壓到達(dá)負(fù)載的時候,通過第一次全反射,它就可以獲得兩個1.5v的電壓,這正是它所需要的電壓,而反射回輸出端的電壓將被完全吸收,不存在第二次反射,這個過程就相當(dāng)于信號的完全傳輸。串?dāng)_串?dāng)_ 信號間的耦合，產(chǎn)生干擾。 容性串?dāng)_容性串?dāng)_：線與線之間存在寄生電容，噪聲就會以電流的形式耦合到接收線