基于CAN总线的SoC产品测试系统的设计

论文摘要

SoC产品如芯片、SD卡、SIM卡等已被广泛应用于各种各样的智能设备中。在一些信息安全、军事应用等特殊领域,对SoC产品的良品率要求非常高,故需要对封装后的SoC产品的功能模块进行严格测试,以剔除不良品。常用的测试手段采用人工手动测试,效率低,资源耗费多。因此,设计一种自动化测试系统对于提高SoC产品的测试效率具有重要意义。本文结合所在实习公司的测试项目,提出了一种基于CAN总线的测试方案,该方案可以实现对标准SD卡、Mini SD卡和Micro SD卡等SoC产品的功能模块如Nor flash、SRAM、DES、AES等进行自动化批量测试,提高测试效率,降低测试成本。该测试方案具有扩展性强、成本低、控制灵活等特点。本文首先根据测试系统的设计目标,确定整体设计方案,明确系统主要组成部分及各部分所需实现的功能。考虑到可靠性和成本问题,采用CAN总线和I2C总线相结合的双总线架构实现系统中各模块之间的通信。其次,完成测试系统的硬件设计。硬件模块主要包括ARM最小系统、CAN总线接口电路、串行通信接口电路、测试接口电路等。再次,组建了系统的通信网络,实现了CAN通讯程序设计和I2C通讯程序设计。包括CAN节点初始化、报文发送、报文接收、CAN中断处理,I2C通信设计和I2C中断处理等。然后,采用VC2005开发平台进行上位机程序开发,实现总控模块和上位机的串口通信,并实现了上位机控制界面的设计,用于测试参数的设置和测试结果的显示。最后,完成测试系统的应用调试。该测试系统目前已经应用于SD卡的自动化批量测试中,从测试结果可以看出,本文设计的测试系统能够满足测试要求,实现对标准SD卡、Mini SD卡和Micro SD卡的Nor flash、SRAM、DES、AES等模块进行自动化批量测试。在相同时间内,此测试系统能测试SD卡80pcs,是单个测试模块测试效率的52倍。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景及研究意义
• 1.2 SoC产品的测试方法
• 1.3 CAN总线的发展及前景
• 1.3.1 CAN总线的发展现状
• 1.3.2 CAN总线的发展前景
• 1.3.3 CAN总线在测试系统中的应用
• 1.4 课题主要研究内容及安排
• 第二章 CAN总线技术规范简介
• 2.1 CAN总线的特点
• 2.2 CAN总线的分层结构
• 2.3 CAN总线的帧结构
• 2.4 CAN总线的仲裁技术
• 2.5 CAN错误检测及处理
• 2.6 本章小结
• 第三章 测试系统总体设计
• 3.1 设计目标及设计流程
• 3.2 系统的总体设计方案
• 3.3 测试系统的工作阶段
• 3.4 测试系统的工作模式
• 3.5 本章小结
• 第四章 测试系统硬件设计
• 4.1 系统硬件设计思路
• 4.2 STM32F103RD简介
• 4.3 系统硬件电路的设计
• 4.3.1 STM32F103RD及部分外围电路
• 4.3.2 CAN总线接口电路
• 4.3.3 测试接口电路
• 4.3.4 过流检测电路
• 4.4 本章小结
• 第五章 测试系统软件设计
• 5.1 系统各模块软件设计
• 5.1.1 总控模块主函数设计
• 5.1.2 主测试模块主函数设计
• 5.1.3 从测试模块主函数设计
• 5.2 CAN网络通讯程序设计
• 5.2.1 CAN基本通信软件设计
• 5.2.2 CAN应用层协议设计
• 2C通讯程序设计'>5.3 I²C通讯程序设计
• 2C通信帧格式设计'>5.3.1 I²C通信帧格式设计
• 2C中断程序设计'>5.3.2 I²C中断程序设计
• 5.4. 上位机程序设计
• 5.4.1 串口通信程序设计
• 5.4.2 上位机控制界面设计
• 5.5 SoC产品测试软件设计
• 5.5.1 SD卡底层驱动设计
• 5.5.2 SD卡模块测试
• 5.6 本章小结
• 第六章 测试系统应用调试
• 6.1 通信单元电路调试
• 6.1.1 CAN通信电路调试
• 2C通信电路调试'>6.1.2 I²C通信电路调试
• 6.1.3 串口通信调试
• 6.2 系统联调
• 6.3 测试系统应用效果
• 6.4 测试数据统计
• 6.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文