摘要: VDMR8M32是珠海欧比特公司自主研制的一种高速、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。本文首要介绍了该芯片的结构和原理，其次详细论述了根据magnum II测验体系的测验技术研究，提出了选用magnum II测验体系的APG及其他模块完结对MRAM VDMR8M32进行电性测验及功用测验。其间功用测验包含全空间读写数据0测验，全空间读写数据1，以棋盘格办法进行全空间读写测验。别的，针对MRAM的要害时序参数，如TAVQV(地址有用到数据有用的时刻)、TELQV(片选使能到数据有用的时刻)、TGLQV(输出使能到输出数据有用的时刻)等，运用测验体系为器材施加恰当的操控鼓励，完结MRAM的时序合作，然后到达器材功用的测验要求。
要害词：magnum II，VDMR8M32，MRAM ，APG
1. 导言
MRAM静态随机存取存储器是一种具有停止存取功用的内存，不需求改写电路技术保存它内部存储的数据。它的首要长处是速度快，不用装备改写电路，可进步全体的作业效率。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化的过程中，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，需求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，一起具有规划简略，运用灵敏等特色。
2. VDMR8M32芯片介绍
2.1 VDMR8M32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。由于此芯片里边包含2个片选，详细的原理框图见图1。这种结构不光大大的扩大了存储器的容量和数据位宽，而且还能够在运用时很多节省了PCB板的运用空间。从图1能够看出，每个片选操控了32位的数据总线。图2为VDMR8M32中的Block的结构框图，它首要由操控逻辑、存储整列等组成。
VDMR8M32的首要特性如下：
总容量：8M bit;
数据宽度为32位;
快达35ns的读写周期;
彻底静态操作，无需改写;
兼容SRAM时序;
选用3.3V电源供电。
无限次读写;
数据保存大于20年;
掉电主动数据维护。
图1 VDMR8M32原理框图
图2 VDMR8M32内部Block的结构框图
2.2 VDMR8M32的引脚阐明
VDMR8M32芯片选用的是SOP封装工艺，整块芯片外表镀金，这样能够大幅度增强了芯片的抗干扰和抗辐射的才能，有利于该芯片能运用于航空航天等恶劣的环境。
VDMR8M32芯片各引脚散布见下图3所示，各引脚的功用阐明如下：
VCC：+3.3V电源输入端。滤波的旁路%&&&&&%应尽或许接近电源引脚, 并直接衔接到地;
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，数据有用发生在相应地址有用之后的两个周期;
#G：输出使能, 数据读取时需置为低，写时置为低;
#CEn：低电平有用时选中该片;
DQ0~DQ31：数据输入/输出脚。
图3 VDMR8M32引脚散布图
2.3 VDMR8M32的功用操作
表1 器材功用真值表
注：“H”代表高电平，“L”代表低电平，“X”代表能够是任何状况
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的测验计划
在本事例中，咱们选用了Teradyne公司的magnum II测验体系对VDMR8M32进行全面的功用和功用点评。该器材的测验思路为典型的数字电路测验办法，即存储阵列的读写功用测验及各项电特性参数测验。
4.1 magnum II测验体系简介
Magnum II测验体系是上海Teradyne公司出产的存储器主动测验机，它由主机和测验底架组成，每个测验底架包含5个网站安装板(Site Assembly Board)，每个安装板有128组测验通道，可用来衔接DUT(Device Under Test)的管脚，5个安装板之间彻底彼此独立，故能够联合多个安装板测验管脚数更多的产品。除了与主机通讯的安装板外，测验底架还包含体系电源供应、电源监控板、冷却电扇、以太网集线器和测验板确认设备。运用Magnum II测验体系时，经过主机编程的办法装备各安装板，再由各安装板对DUT进行一系列向量测验，终究在主机的UI界面打印出测验成果。
Magnum II测验体系有着强壮的算法模块APG(Algorithmic Pattern Generator)，可生成各种查验程序，即测验pattern，如棋盘格测验程序，反棋盘格测验程序，全空间全1测验，全空间全0测验，读写累加数测验，读写随机数测验，对角线测验等，选用这些测验向量能够对器材进行较为全面的功用检测。
4.2 选用Magnum II测验体系的测验计划规划
1)硬件规划
依照magnum II测验体系的测验通道装备规矩，制作VDMR8M32的测验转接板，要对器材速率、作业电流、抗干扰等相关要素进行归纳考量。
2)软件规划
考虑到运用该模块为器材供给需求施加鼓励信号的特别性，咱们选用了magnum II体系的特别编程言语和C++编程言语，在VC++环境中调试测验程序，来完结相应的操控操作。详细施行过程如下：
A、依照magnum II的规范编程办法，先完结对VDMR8M32的Pin Assignments 界说，Pin Scramble界说，Pin Electronics，Time Sets等的设置。
B、确认Sequence Table Execution Order，修改每一组测验项，即Test Block, Test Block 里边需求包含Pin Electronics，Time Sets，funtest()函数，funtest()函数中就会运用到pattern。
C、修改pattern运用的是magnum II测验体系的特别编程言语，运用APG中各模块的功用修改所需求的算法指令，编译生成object code。
4.3 VDMR8M32的功用测验
针对MRAM等存储单元阵列的各类毛病模型，如阵列中一个或多个单元的一位或多位固定为0或固定为1毛病(Stuck at 0 or 1 fault)、阵列中一个或多个单元固定开路毛病(Stuck open fault)、状况转化毛病(Transition fault)、数据坚持毛病(Data maintaining fault)、状况耦合毛病(Coupling fault)等，有相应的多种算法用于对各种毛病类型加以测验，本文选用，全0、全1，棋盘格、反棋盘格，累加，随机数的测验算法。
1)APG简介
APG即为Algorithmic Pattern Generator(算法形式生成器)模块的简称，它实则为一台电脑，用特别的编程言语和编译器生成方针代码供测验体系运用，APG首要由两个地址生成器(XALU和YALU)、一个数据生成器(Data Generator)、一个时钟挑选信号生成器(Chip Select)组成。
一组地址生成器最多可修改24位地址长度，结合两个地址生成器可发生一系列的地址算法，如单个地址的递加(increment)、递减(decrement)、输出全为1(all 1s)、输出全为0(zeros)等操作，两个地址的相关操作有相加(add)、相减(subtract)、或运算(or)、与运算(and)、异或(xor)运算等，运用这些地址算法能够十分灵敏地寻址到器材的任一一个存储单元，以满意各种测验需求。
数据生成器最多可修改36位数据长度，其功用除了有相加(add)、相减(subtract)、或运算(or)、与运算(and)、异或(xor)运算等以外，还能够与地址生成的布景函数(bckfen)合作运用，以生成需求的数据，如当地址为奇数是生成0x55的数据，当地址为偶数时生成0xaa的数据等等。
时钟信号生成器最多可修改18个片选通道，而且可发生4种不同的波形，即脉冲有用，脉冲无效，电平有用，电平无效。
除以上四个模块外，APG还包含管脚界说模块(pinfunc)，计数器(count),APG操控器(mar)等，运用magnum II特别的编程言语并运用这些模块的功用修改出所需求的算法指令，便能够对器材进行功用测验。
4.4 VDMR8M32的电功用测验
针对MRAM类存储器材，其电性测验内容首要有管脚连通性测验(continuity)、管脚漏电流测验(leakage)，电源管脚静态电流测验(isb)、电源管脚动态电流测验(IDDR/IDDW)、输出高/低电平测验(voh/vol)，时序参数测验(TAVQV、TGLQV、TELQV)。
1) PMU简介
PMU即为Parametric Measurement Unit，能够将其想像为一个电压表，它能够衔接就任一个器材管脚上，并经过force电流去丈量电压或force电压去丈量电流来完结参数丈量作业。当PMU设置为force 电流形式时，在电流上升或下降时，一旦到达体系规则的值，PMU Buffer就开端作业，即可输出经过force电流测得的电压值。同理，当PMU设置为force 电压形式时， PMU Buffer会驱动一个电平，这时便可测得相应的电流值。MRAM 器材的管脚连通性测验(continuity)、漏电流测验(leakage)、voh/vol测验均选用这样的办法进行。
2) mr8m32的静态电流测验(isb)、动态电流测验(IDDR/IDDW)、时序参数测验(TAVQV、TGLQV、TELQV)
VDMR8M32的静态电流测验不需求测验pattern，而动态电流测验需求测验pattern，运用的电流抓取函数分别是test_supply()和ac_test_supply()，需求留意的是测验静态电流时器材的片选操控信号需置成vcc状况，测验动态电流时负载电流(ioh/iol)需设为0ma。
对时序参数进行测验时， pattern测验是必不可少的。选用逐次迫临法进行，能够固定操控信号的时序，改动data strobe的时序来捉取第一次数据输出的时刻;也能够固定data strobe的时序，改动操控信号的第一次有用沿的时刻，与data strobe的时序做差运算即可得到器材的最快反应时刻。
下图是VDMR8M32测验程序修改完结并经编译无误的成果。
参考文献：
[1] Neamen,D.A.电子电路剖析与规划——模仿电子技术[M]。清华大学出版社。2009：118-167.
[2] 珠海欧比特操控工程股份有限公司. VDMR8M32运用阐明书[Z]. 2013.
