CASCON als Funktionstester. Ingenieurbüro Winklhofer COE der Göpel electronic GmbH

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1 CASCON als Funktionstester Ingenieurbüro Winklhofer COE der Göpel electronic GmbH

2 Ingenieurbüro Winklhofer über 20 Jahre Hardwareentwicklung 18 Jahre Fertigung (DFM / als Entwickler) 16 Jahre Testentwicklung (DFT / ICT / FKT) 14 Jahre Boundary Scan Entwicklung 2006 Ernennung zum Center of Expertise 05/ CASCON als Funktionstester 2

3 Aktivitäten Bounday Scan Entwicklung Unterstützung bei DFT / Teststrategie Testprogramme ATPG / AFPG Manuell erstellte Programme Funktionstests Testadapter / Spezialhardware (Mentor DxDesigner) HW-Entwicklung Vorentwicklung Prototypen / Funktionsmuster EMV (Entstörung) 05/ CASCON als Funktionstester 3

4 CASCON als Funktionstester Festlegen des Testkonzepts während der Entwicklung in Abhängigkeit von: Prüfling Stückzahl Adaption Aufwand/Nutzen 05/ CASCON als Funktionstester 4

5 CASCON als Funktionstester Beispiel Kundenprojekt: UUT1 UUT2 UUT3 UUT4 UUT5 UUT6 UUT7 FPGA BOOT FLASH RAM FLASH 8CH A/D 3 D/A EEPROM EEPROM EEPROM EEPROM USB I2C I2C I2C Eindraht Devices 200V-Signal durchgeschleifte Signale durchgeschleifte Signale I/O (digital) Analog Analog Analog Analog LED Schalter LED Schalter 05/ CASCON als Funktionstester 5

6 CASCON als Funktionstester Randbedingungen: Stückzahl zu niedrig für ICT Programmierung BOOT-Device, EEPROMs, FLASH erforderlich Viele I/O Signale die über viele UUTs geschleift werden Hoher analoger Anteil Schaltungsteile ohne Testmöglichkeit Nur 1 scanfähiges Bauteil auf 7 Prüflingen!!! 05/ CASCON als Funktionstester 6

7 CASCON als Funktionstester Entscheidung für BSCAN: Kunde hat CASCON / ScanBooster Stückzahl Programmierung, teilweise individuelle Kalibrierdaten Aufbau eines Testadapters für alle 7 Prüflinge mit I/O Kanälen (CION) und Analogmessung (SCANSTA476) 05/ CASCON als Funktionstester 7

8 CASCON als Funktionstester Zusätzliche Randbedingungen : Nur ein Prüfling auf dem Adapter beim BSCAN Werden alle Prüflinge gleichzeitig kontaktiert ist das Produkt lauffähig!!!! (Adapter fungiert als passiver Baugruppenträger ). Verwendung als Debug / Messaufbau (CION HighZ). 05/ CASCON als Funktionstester 8

9 Struktur UUT1 UUT2 UUT3 UUT6 UUT5 UUT4 UUT7 CION CION CION CION Prüfadapter Analogmessung 05/ CASCON als Funktionstester 9

10 Adapter 05/ CASCON als Funktionstester 10

11 BScan-Test Durch hinzufügen von BScan-Zellen (CION) alle I/O Signale testbar Damit auch durchgeschleifte Leitungen kpl. testbar (Steckersignale) I2C (usw.) auf UUTs ohne Testmöglichkeit erreichbar. Durch Analogmessung mittels scanfähigem Baustein (SCANSTA476) einfacher Testablauf 05/ CASCON als Funktionstester 11

12 Funktionstest Neben einfachen Funktionstests (LED betrachten, Schalter / Taster betätigen) werden die, teils komplexen, A/D- und D/A Wandler, PGA, Analogmultiplexer usw. im Rahmen von manuell erstellten Funktionstests überprüft. Steuerung erfolgt komplett über CASCON (FPGA leer ) 05/ CASCON als Funktionstester 12

13 Programmierung (AFPG) Nach Durchführung aller Tests und speichern der gewonnenen Kalibrierdaten werden die Programmierschritte ausgeführt (u.a. FPGA BOOT-Device, usw..) Der USB Controller erhält einen Bootloader und eine Test-SW 05/ CASCON als Funktionstester 13

14 Funktionstest RESET-Signal anlegen (CION). USB-Controller bootet. Warten (blind) bis PC Verbindung aufgebaut hat. Aufruf eines externen Programms (vom Kunden beigestellt) das den USB- Verbindungsstatus abfrägt, die SN ausliest (Eindrahtbaustein), und das alles in einer Datei hinterlegt. Auswerten dieser Datei über manuelles CASCON Programm. 05/ CASCON als Funktionstester 14

15 Programmierung (AFPG) Programmieren der SN Der USB Controller erhält Betriebssoftware 05/ CASCON als Funktionstester 15

16 CASCON als Funktionstester Beispiel Kundenprojekt: Filter Filter Filter D/A A/D A/D FPGA Typ A TAP FPGA TYP B TAP LAN LAN 05/ CASCON als Funktionstester 16

17 CASCON als Funktionstester Randbedingungen: Hoher Analoganteil Digitalteil ohne Testpunkte (div. RAM, FLASH, div. uc, Inter-FPGA-Bus Sicherheitsrelevante Baugruppe A/D Wandler f CLKmin = 1MHz D/A Wandler: PWM Eingang D/A Wandler nur AC-Kopplung Ethernet ohne BSCAN 05/ CASCON als Funktionstester 17

18 CASCON als Funktionstester Entscheidung für gemischte Strategie: Analogteil wird ICT getestet Digitalteil: Test mit BScan Kontaktieren und Stimulieren (Analogsignale) über ICT-Adapter Funktionstest (A/D, D/A, LAN) läuft im FPGA, lediglich Steuerung und Auswertung unter CASCON durch manuelles Programm 05/ CASCON als Funktionstester 18

19 BScan-Test I/O Signale über ICT-Adapter an SFX DIO geführt. Ausführen aller BScan Tests. Laden (nicht programmieren des BOOT- Devices) des FPGA A mit Testdesign (vom Kunden aus vorhandenen Funktionsblöcken erstellt). 05/ CASCON als Funktionstester 19

20 Funktionstest Mittels FPGA B (EXTEST) wird FPGA A (BYPASS) gesteuert bzw. die Ergebnisse ausgelesen (Registerinterface). Messwerte statischer angelegter Spannungen (A/D) werden ausgelesen und bewertet. Signalpfade: A/D Eingänge werden per DIO- Signal auf die D/A Ausgänge geschaltet. FPGA erzeugt Datenstrom für D/A zur Erzeugung eines 1kHz Signals. Über A/D wertet FPGA Signal und Amplitude aus. Ergebnis im Registerinterface CASCON 05/ CASCON als Funktionstester 20

21 Funktionstest Reset des FPGA A, laden des FPGA B mit Testdesign Messwerte statischer angelegter Spannungen (A/D) werden ausgelesen und bewertet. LAN-Kanäle werden verbunden. FPGA baut Verbindung auf. LINK-Status im Registerinterface CASCON 05/ CASCON als Funktionstester 21

22 Programmierung (AFPG) Programmieren der BOOT-Devices 05/ CASCON als Funktionstester 22

23 Zusammenfassung 2 Typen: Funktionstest läuft komplett unter CASCON Kontrolle. Funktionstest läuft auf UUT (weil z.b. dynamisch), CASCON steuert und wertet aus. 05/ CASCON als Funktionstester 23

24 Zusammenfassung Testabdeckung erhöht sich durch: Testen der Testgrenzen (zw. analog und digital). Testen dynamischer / synchroner / protokollbasierter / timingkritischer Schaltungsteile 05/ CASCON als Funktionstester 24

25 Kontakt: Ingenieurbüro Winklhofer Dipl. Ing. Michael Winklhofer (BA) Himmelschlüsselstr München Tel 089/ , 0172/ Fax 089/ / CASCON als Funktionstester 25

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