一种片上嵌入式Flash测试接口的设计
2022年电子技术应用第10期
钱劲宇，强小燕，屈凌翔
中国电子科技集团公司第五十八研究所，江苏 无锡214072
摘要： Flash存储器具有功耗低、存储容量大、体积小等特点,被广泛应用于嵌入式系统。目前Flash存储器多数使用串行接口进行擦写测试，存在着测试效率低、测试成本高等问题。针对以上问题，设计并实现了一种片上嵌入式Flash的测试接口。结合片上嵌入式Flash的接口特点和时序要求，设计了基于多线SPI的测试接口，并在确保稳定性的情况下实现了对多块Flash存储器并行测试的设计，提高了测试速度。通过NCverilog仿真结果表明，该设计有效缩短了测试时间，达到了测试要求，并成功应用于一款32位浮点微处理器中。
中圖分類號： TN402
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.222693
中文引用格式： 錢勁宇，強小燕，屈凌翔. 一種片上嵌入式Flash測試接口的設計[J].電子技術應用，2022，48(10)：31-35.
英文引用格式： Qian Jinyu，Qiang Xiaoyan，Qu Linxiang. Design of an on-chip Flash memory test interface[J]. Application of Electronic Technique，2022，48(10)：31-35.
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.222693
中文引用格式： 錢勁宇，強小燕，屈凌翔. 一種片上嵌入式Flash測試接口的設計[J].電子技術應用，2022，48(10)：31-35.
英文引用格式： Qian Jinyu，Qiang Xiaoyan，Qu Linxiang. Design of an on-chip Flash memory test interface[J]. Application of Electronic Technique，2022，48(10)：31-35.
Design of an on-chip Flash memory test interface
Qian Jinyu，Qiang Xiaoyan，Qu Linxiang
China Electronics Technology Group Corporation No.58 Research Institute，Wuxi 214072，China
Abstract： Flash has the charceteristics of low power consumption,large storage capacity and small volume,is widely used in embedded systems. Flash usually uses serial interface for erasing and programing test,which has the problems of low test efficiency and high test cost. The design and implementation of a test for Flash on chip is presented in this paper. By analyzing the interface and timing requirements of Flash on chip,a test interface based on multi-line SPI is designed,and the parallel test designed of Flash memories is realized under the condition of ensuring stability,which improves the test speed. The NCverilog simulation results show that the design effectively shortens the test time,meets the test requirements,and is successfully applied to a 32-bit floating-point microprocessor.
Key words : Flash；test interface；test speed；microprocessor
0 引言
隨著信息技術的飛速發展，用戶對數據存儲系統的容量、功耗、速度等要求也越來越嚴格[1-2]。Flash存儲器相對傳統的存儲器件RAM而言，具有集成度高、體積小、成本低等優點[3-4]，因而隨著集成電路的規模越來越大，Flash存儲器飛速發展，逐漸成為系統芯片主流的容量存儲媒體[5]。
目前Flash存儲器在完成設計后，通常將串行標準接口作為測試接口進行擦寫測試，而串行時鐘頻率比較低，傳輸數據慢，測試效率低。另一方面，Flash存儲器的測試往往存在著擦除、編程數據比較慢的問題，這對存在多塊Flash的芯片產生了巨大的測試量，需要進行大量重復的測試，導致需要的測試時間較長[6-7]，因此，如何提高測試效率，簡化測試流程，在Flash測試中顯得尤為重要。
本文對片上Flash存儲器增加了測試接口，設計了片外測試通道，實現了片上嵌入式Flash的可測試性。為了提高測試速度，降低測試成本，一方面，設計了基于1/2/4/8線多線傳輸的SPI測試接口，在兼容串行傳輸數據的同時支持并行傳輸數據，另一方面，在確保穩定性的情況下，實現了靈活選定1/2/3塊Flash存儲器并行擦寫測試的設計。
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作者信息：
錢勁宇，強小燕，屈凌翔
(中國電子科技集團公司第五十八研究所，江蘇 無錫214072)
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