基于magnum II测试系统的MRAM VDMR8M32测试技术研究

VDMR8M32是珠海欧比特公司自主研发的一种高速、大容量的TTL同步静态存储器(MRAM)，可利用其对大容量数据进行高速存取。本文首先介绍了该芯片的结构和原理，其次详细阐述了基于magnum II测试系统的测试技术研究，提出了采用magnum II测试系统的APG及其他模块实现对MRAM VDMR8M32进行电性测试及功能测试。其中功能测试包括全空间读写数据0测试，全空间读写数据1，以棋盘格方式进行全空间读写测试。另外，针对MRAM的关键时序参数，如TAVQV（地址有效到数据有效的时间）、TELQV（片选使能到数据有效的时间）、TGLQV（输出使能到输出数据有效的时间）等，使用测试系统为器件施加适当的控制激励，完成MRAM的时序配合，从而达到器件性能的测试要求。

1.引言

MRAM静态随机存取存储器是一种具有静止存取功能的内存，不需要刷新电路技能保存它内部存储的数据。它的主要优点是速度快，不必配备刷新电路，可提高整体的工作效率。集成度低，功耗大，相同容量的体积较大，而且价格较高。但在串行低速数据到并行高速数据转换的过程中，存储器起的是数据缓冲作用。为了的到更高的传输速度和更大的传输容量，需要更高的速度和更大容量的存储器。VDMR8M32是珠海欧比特公司研制出的一种高速、大容量的TTL同步静态存储器，其容量为256k×32bit，同时具有设计简单，应用灵活等特点。

2.VDMR8M32芯片介绍

2.1VDMR8M32的结构

VDMR8M32是一款高集成度的静态随机存取存储器，其总含有8M bits。由于此芯片里面包含2个片选，具体的原理框图见图1。这种结构不但大大的扩充了存储器的容量和数据位宽，而且还可以在应用时大量节省了PCB板的使用空间。从图1可以看出，每个片选控制了32位的数据总线。图2为VDMR8M32中的Block的结构框图，它主要由控制逻辑、存储整列等组成。

VDMR8M32的主要特性如下：

总容量：8M bit；

数据宽度为32位；

快达35ns的读写周期；

完全静态操作，无需刷新；

兼容SRAM时序；

采用3.3V电源供电。

无限次读写；

数据保存大于20年；

掉电自动数据保护。

图1 VDMR8M32原理框图

图2 VDMR8M32内部Block的结构框图

2.2VDMR8M32的引脚说明

VDMR8M32芯片采用的是SOP封装工艺，整块芯片表面镀金，这样可以大幅度增强了芯片的抗干扰和抗辐射的能力，有利于该芯片能应用于航空航天等恶劣的环境。

VDMR8M32芯片各引脚分布见下图3所示，各引脚的功能说明如下：

VCC：+3.3V电源输入端。滤波的旁路电容应尽可能靠近电源引脚, 并直接连接到地；

VSS：接地引脚；

A0~A16：地址同步输入端；

#W：此端为低时写入，为高时写无效，数据有效发生在相应地址有效之后的两个周期；

#G：输出使能, 数据读取时需置为低，写时置为低；

#CEn：低电平有效时选中该片；

DQ0~DQ31：数据输入/输出脚。

图3 VDMR8M32引脚分布图

2.3VDMR8M32的功能操作

表1 器件功能真值表

注："H"代表高电平，"L"代表低电平，"X"代表可以是任何状态

3.VDMR8M32的电特性

VDMR8M32电特性见表2：

表2：模块电特性

表3：AC特性

4.VDMR8M32的测试方案

在本案例中，我们选用了Teradyne公司的magnum II测试系统对VDMR8M32进行全面的性能和功能评价。该器件的测试思路为典型的数字电路测试方法，即存储阵列的读写功能测试及各项电特性参数测试。

4.1magnum II测试系统简介

Magnum II测试系统是上海Teradyne公司生产的存储器自动测试机，它由主机和测试底架组成，每个测试底架包含5个网站装配板（Site Assembly Board），每个装配板有128组测试通道，可用来连接DUT（Device Under Test）的管脚，5个装配板之间完全相互独立，故可以联合多个装配板测试管脚数更多的产品。除了与主机通信的装配板外，测试底架还包括系统电源供给、电源监控板、冷却风扇、以太网集线器和测试板锁定装置。使用Magnum II测试系统时，通过主机编程的方式配置各装配板，再由各装配板对DUT进行一系列向量测试，最终在主机的UI界面打印出测试结果。

Magnum II测试系统有着强大的算法模块APG（Algorithmic Pattern Generator），可生成各种检验程序，即测试pattern，如棋盘格测试程序，反棋盘格测试程序，全空间全1测试，全空间全0测试，读写累加数测试，读写随机数测试，对角线测试等，采用这些测试向量可以对器件进行较为全面的功能检测。

4.2采用Magnum II测试系统的测试方案设计

1）硬件设计

按照magnum II测试系统的测试通道配置规则，绘制VDMR8