数字IC测试仪仪器驱动程序与指令微处理器设计

摘要

近些年以来，我国的集成电路（integrated circuit，IC）产业不断发展壮大，尤其是数字集成电路方面，发展迅速。为了保证所设计的数字集成电路的功能和性能参数符合要求，数字集成电路测试在产业链中将发挥越来越大的作用。数字集成电路测试己经成为关系到集成电路生存与发展的关键技术。数字IC测试仪就是一种专用于数字集成电路测试的仪器，它在数字集成电路测试方面有着重要的作用。 本课题基于对数字 IC 测试仪的研究，对于数字 IC 测试仪的工作原理及结构进行分析，确定驱动程序需要下发以及上传的数据种类及数据量，并明确指令微处理器的主要功能需求，实现了对于仪器驱动程序的设计和指令微处理器的设计，研究内容如下： 1、仪器驱动程序设计。该驱动程序使用C++在VS2010的开发环境下实现，对于仪器的控制通过对于PCI-e转接芯片的控制来实现。参考IVI协议将驱动程序分为三层：日志层，芯片控制层和仪器功能层。日志层用于对于驱动程序这类特殊程序进行相应的调试，芯片控制层主要实现对于转接芯片的控制，仪器功能层主要利用芯片控制层函数根据仪器功能需求来实现仪器控制。最终仪器驱动程序的调用主要表现于对于仪器功能层功能函数的调用。 2、指令微处理器设计。微处理器在ISE平台上使用Verilog来实现。根据实际使用中指令微处理器的功能需求，拟定相应的指令系统并确定指令的执行步骤。根据已设计的指令系统，确定微处理器的总体结构，保证其功能的实现。对处理器时序进行安排，保证对处理器的严格定时控制。最后形成相应的控制逻辑，从而实现微处理器对向量指令进行解析的目的。 本文所设计的仪器驱动程序与指令微处理器均是数字集成电路测试仪中的重要部分。目前这两部分都已开发成功并在实际仪器使用中有良好的表现，本课题的研究为国产数字IC测试仪的研究奠定了良好的基础。

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