自動測試設備中具有用於同步的接口的儀器的製作方法

2023-06-30 05:11:26 1

專利名稱：自動測試設備中具有用於同步的接口的儀器的製作方法
技術領域：
本發明總的來說涉及測試設備，更具體地說，本發明涉及控制測 試系統中的儀器。
背景技術：
在半導體器件的製造過程中，通常要對半導體器件測試多次。利 用一臺被稱為"測試器"的自動測試設備產生模擬在測器件(DUT) 的測試信號，然後測量響應。通過將仔細控制的測試碼型產生的響應 與預期響應進行比較，該測試器確定DUT是否正常工作。
為了全面測試各器件，測試器應該產生並測量在這些器件的工作 環境下可能存在的信號。隨著半導體晶片的複雜程度的提高，要求自 動測試設備產生並測量更複雜的信號。大多數半導體器件產生高速數 字信號，或者對高速數位訊號做出響應。許多器件，例如，盤驅動器 控制器和視頻信號處理器也產生模擬信號，或者對模擬信號做出響應。 現在，通常在單一半導體器件上實現包括模擬電子器件和數字電子器 件的整個系統。
現在，自動測試設備必須產生數位訊號和模擬信號。因此，測試 設備通常包括多個儀器。每個儀器分別執行特定功能，例如，產生高 速數位訊號，或者產生具有編程特性的模擬波形。在測試器內安裝多 個儀器，以提供測試特定器件所需的模擬信號和數位訊號的組合。提 供單獨測試功能的創建儀器以靈活方式創建測試系統，該測試系統可 以產生並測量實際測試任意半導體器件所需的一組測試信號。
然而，由單獨測試儀器組成的測試系統又對測試系統設計者產生 其他挑戰，因為必須使各儀器的動作協調。關於對半導體器件正確估 計測試結果的測試系統，通常要求測試器確定檢測到特定信號，而且 特定時間產生的信號與特定激勵相關。對於以特定時間關係產生和測 量信號，需要各儀器協調工作。
使各儀器協調工作的一種方式是設置對所有儀器提供基準時鐘信 號和命令的集中式電路系統。測試器中用於提供一系列命令以對產生 和測量測試信號進行控制的電路被稱為"碼型發生器"。
通常，基準時鐘的頻率實際上受到限制，但是，這不是所希望的， 該基準時鐘可以被可靠地輸出到測試系統中的許多儀器。利用時鐘周 期限制的解析度可以規定相對於時鐘的邊沿時序的事件。較低頻率的 時鐘信號具有較長的周期，且因此，提供較低的時間解析度。
如果要求較高的時間解析度，則公知使用"內插器"。內插器是 可以跟蹤作為時鐘周期的一部分的間隔的電路。然而，內插器必須精 確而且穩定。因此，在測試系統中設計和建立內插器很複雜，而在相 對於數字時鐘測量時間時不複雜。
在馬塞諸塞州波士頓的Teradyne公司製造的CatalyStTM混合信號 半導體測試系統中採用了使用集中式創建時鐘體系結構的方法的變
型。圖1概括示出該體系結構，而且該體系結構包括產生時鐘信號的 基準時鐘信號發生器8，將該時鐘信號分別分配或者輸出到多個數字通 路卡IO和模擬通路卡12。可以將每個模擬卡或者數字卡看作單獨的儀 器，但是應該明白，儀器是邏輯概念，而且可以在多個電路卡上實現 儀器，作為選擇的，可以與其他電路系統一起，在單一電路卡上實現 該儀器。
集中式碼型發生器14產生的信號與基準時鐘一起被輸出到通路 卡。碼型發生器14發布要每個儀器執行的命令。對於基準時鐘的每個 周期均可以產生命令。
可以將數字卡的時鐘信號輸出到時序電路系統16,該時序電路系 統16驅動波形格式化電路系統18，以產生要應用於在測器件(DUT， 未示出)的數位訊號。另一方面，模擬卡12接收遠程產生的數字基準 時鐘信號，然後，利用模擬時鐘模塊(ACM) 19使模擬時鐘同步。本 地模擬時鐘A。驅動一個或者多個模擬儀器上的功能電路系統。
指定本發明的代理人的標題為Analog Clock Module的第 6,188,253號美國專利公開了一種模擬時鐘，在此通過引用將該美國專 利的全部內容結合到本申請中。每個模擬儀器分別具有自己的時鐘， 因此，它們以自己的頻率工作，該頻率可能高於基準時鐘的頻率。
在圖1所示設計的變型中，每個儀器分別包括碼型發生器。該碼 型發生器根據基準時鐘信號同步工作。對於其特定指令，每個碼型發 生器在要求的時間輸出命令或者"事件"。
每個儀器的其他變型包括本地時鐘信號發生器，以驅動其自己的 碼型發生器。本地時鐘信號發生器可以產生不同頻率的時鐘。然而， 需要該碼型發生器以協調的方式起動。
標題為"CLOCK ARCHITECTURE FOR A FREQUENCY BASED TESTER"的第"WO/03042710"號專利申請公開(在此引用該專利申 請的全部內容供參考)描述了一種用於使以不同頻率工作的碼型發生 器協調工作的系統。該專利申請公開描述的方法結合基準時鐘使用被 稱為DSYNC的同步信號使所有本地時鐘在特定時間對準。
在測試系統技術領域內要求多個儀器輕而易舉地同步工作。

發明內容
根據一個方面，本發明涉及一種用於自動測試系統的儀器，在該 自動測試系統中，通信鏈路承載消息。該儀器具有接口，其包括基 準時鍾輸入端以及埠以連接到通信鏈路。該儀器還包括時鐘信號發 生器，該時鐘信號發生器連接到基準時鐘輸入端，而且適於從該基準 時鐘輸入端接收本地時鐘，然後輸出本地時鐘；時序電路，利用本地 時鐘對其進行時鐘控制，其具有用於接收表示時間的值的輸入端和輸 出端，該時序電路保持在輸入端收到的值表示的時間時的輸出；以及 消息處理電路，其具有連接到埠的輸入端和連接到時序電路的輸入 端的輸出端。
根據第二方面，本發明涉及一種包括接口的集成電路，該接口適 合用於自動測試設備的儀器，該自動測試設備具有響應於命令執行功 能的功能電路系統。該集成電路包括基準時鐘輸入端；通信鏈路輸 入端；命令輸出端；時鐘信號發生器，該時鐘信號發生器接收基準時 鍾輸入，並輸出本地時鐘；時序電路，利用本地時鐘對其進行時鐘控 制，其具有用於接收表示時間的值的輸入端和連接到該命令輸出端的 輸出端，該時序電路保持送到輸入端的值表示的時間時的輸出；以及 消息處理電路，其具有連接到該通信鏈路輸入端的輸入端和連接到時 序電路的輸入端的輸出端。


沒有按比例示出各附圖。在該附圖中，利用類似的參考編號分別 表示各附圖中所示的每個相同或者類似的部件。為了清楚起見，在每 個附圖中沒有示出所有部件。附圖中-
圖1是現有的時鐘體系結構的半導體測試器的框圖2是根據本發明一種形式的時鐘體系結構的框圖3是圖2所示的時鐘體系結構的簡化框圖4A是示出本地時鐘對準的時序圖4B是示出監視時鐘的同步的示意圖5是與兩個儀器接口連接的電路系統的框圖；以及
圖6是示出兩個儀器之間的通信處理的流程圖。
具體實施例方式
本發明並不局限於應用於下面描述的或者附圖所示的各部件的具 體構造或者排列。本發明可以有其他實施例，而且可以以各種方式實 施或者實現本發明。此外，在此使用的用語和術語是為了說明問題，
而不應該理解為有限制意義。使用"包含(including)"、"包括 (comprising)"或者"具有"、"含有"、"涉及"以及它們的變型 意味著包括此後所列的項目及其等效物和其他項目。
更具體地說，參考圖2，結合半導體測試器說明本發明實施例， 通常利用20表示該半導體測試器，該半導體測試器包括計算機工作 站22和測試頭24 (虛線所示)。該測試頭容納了用於產生並測量測試 信號的多個電子線路板組件，該電子線路板組件包括中心卡26、配線 卡28以及多個儀器卡30。
如圖2所示，中心卡25將信號送到配線卡28，以分配到儀器卡 30的陣列。中心卡26包括計算機接口32，其用於將工作站22連接 到測試頭電路板組件；以及基準時鐘信號發生器34，其用於產生基準 時鐘，利用RCLK表示該基準時鐘。例如，該基準時鐘信號發生器可 以包括100 MHz晶體振蕩器。計算機接口 32允許該測試器與計算機工
作站22接口連接，利用該計算機工作站22，用戶可以開發能夠裝載到
測試器20中的測試程序。計算機工作站22向用戶提供了其他功能， 例如，起動執行先前開發的測試程序，或者分析測試結果。
中心卡26包括控制電路系統，其響應於來自該工作站的命令產生 控制信號。控制信號之一包括"DSYNC"信號。分別沿位於配線卡28 上的DSYNC和RCLK扇出電路系統36和38，扇出或者分配基準時鐘 信號和DSYNC信號。這些信號的分配使多個儀器上的碼型發生器協調 起動，如上面引用的WO/03042710專利申請所述。
儀器卡30上的儀器可以是數字儀器，也可以是模擬儀器，也可以 執行既涉及數位訊號又涉及模擬信號的功能。儀器30A表示數字儀器， 其也被稱為"通路卡"。通路卡可以含有用於多個測試器通路的電子 資源。同樣，該測試系統包括多個通路卡。
進一步參考圖2，每個通路卡30A分別包括時鐘模塊42。可以對 時鐘模塊42進行編程，以根據RCLK產生要求頻率的一個或者多個時 鍾信號。在所述實施例中，常常在"本地"，即，在包括時鐘信號發 生器的儀器或者電路板上使用時鐘模塊42產生的每個時鐘。時鐘信號 發生器可以產生幾個不同頻率的時鐘。因為由同一個信源產生所有時 鍾，所以可以認為各時鐘互相同步。該時鐘模塊的構造可以與在此作 為參考引用的第6，188，253號美國專利公開的模擬時鐘模塊的構造類 似。
與2003年12月29日提交的標題為"MULTI-STAGE NUMERIC COUNTER OSCILLATOR"的第10/748,488號當前未決美國專利申請 描述的相同，在此通過引用將該專利申請的全部內容結合到本申請中， 通過利用數字計數振蕩器(NCO)進行直接數字合成，可以獲得本地 時鐘。該專利申請描述了在直接數字合成電路中使用的根據基準時鐘 產生一個或者多個預定頻率的本地時鐘的數字計數振蕩器。
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每個儀器卡分別包括執行該儀器要求的功能的電路系統。對於諸
如30A的數字儀器，功能電路系統包括時序電路系統47以及格式化/ 引腳電子電路系統48。該電路系統可以產生和測量用於測試DUT 90 的數位訊號。
此外，數字儀器30A包括碼型發生器46。碼型發生器46提供一 系列用於控制儀器30A的各功能部分的命令。碼型發生器46可以響應 於特定條件提供轉移，或者根據測試系統的功能執行條件功能。利用 來自本地時鐘模塊40的時鐘對碼型發生器46進行時鐘控制，因此， 可以以可編程的速率提供指令，該速率可以高於基準時鐘的頻率。
此外，儀器30A包括儀器同步鏈路(ISL)接口 320A，下面將做 更詳細地說明。ISL接口 320A使碼型發生器46與其他儀器通信。碼 型發生器46可以發送要由其他儀器的功能電路系統執行的命令，也可 以從其他儀器接收，例如，用於控制條件轉移的狀態信息。
根據該儀器要執行的特定功能，其他儀器可以具有不同功能電路 系統。在所述的實施例中，每個儀器卡包括時鐘模塊42。
所述實施例中的每個儀器還可以包括到ISL的接口。某些儀器可 以是通過ISL發送的消息的信源。其他儀器可以是通過ISL發送的消 息的信宿。利用通過ISL僅發送或者僅接收或者既發送又接收消息的 ISL接口，可以構造各儀器。作為選擇的，希望構造執行所有ISL功能 的單一集成電路，而且希望在要求ISL功能之一的所有儀器上使用該 集成電路。對於不使用ISL功能的儀器，可以完全省略ISL接口。
某些儀器可以含有多種形式的碼型發生器，例如，碼型發生器46。 在一個實施例中，利用測試期間需要儀器執行的特定命令，對每個碼 型發生器編程。然而，不是所有儀器都含有碼型發生器。根據存儲在
其他儀器的碼型發生器中的程序，不含有碼型發生器的儀器可以通過 ISL接收命令。因此，對於系統中要執行的多個儀器，可以以命令對每 個碼型發生器進行編程。
在一個實施例中，數字儀器含有碼型發生器，但是模擬儀器不含 有碼型發生器。希望這樣分配，因為這樣在每次設計以高速工作的數 字儀器時，可以重新設計數字儀器的碼型發生器，而無需改變模擬儀 器。然而，不要求這樣分割設計。
更通常的情況是，某些儀器用作用於將命令發送到其他儀器的控 制器。其他儀器用作從其他信源接收命令的受控儀器。通常，受控儀 器沒有碼型發生器，或者說沒有以與數字儀器的速率相同的速率工作 的碼型發生器。
通常要求所有儀器協調工作。可以使多個儀器的本地時鐘同步，
如上述第WO/03042710號專利申請所述。如圖3所示，基準時鐘RCLK 和同步信號DSYNC分配到多個儀器，例如，30A、 30B和30C。 DSYNC 信號識別被每個儀器看作基準時間的RCLK信號的特定邊沿。 一旦本 地時鐘與公用時間基準對準，每個儀器就可以具有"監視時鐘"，該 監視時鐘通過對本地時鐘的脈衝進行計數來跟蹤時間。
根據本地監視時鐘跟蹤的時間，可以協調測試器中不同儀器上發 生的事件。例如，第一儀器可以將命令送到第二儀器。可以相對於第 一儀器的本地監視時鐘規定執行該命令的時間。如果第二儀器上的本 地監視時鐘與第一儀器上的本地監視時鐘同步，則通過監控第二儀器 上的本地監視時鐘，第二儀器上的事件控制器電路系統320可以在適 當時間起動執行該命令。即使在該儀器含有產生不同頻率的本地時鐘 的時鐘模塊時，也可以確定該適當時間。
通過建立公用時間基準，不需要同步發送用於傳送命令或者其他
消息的信號。根據消息內的時間值，而非特定信號的到達時間，可以 利用成本較低、不同步的簡單通信鏈路來控制各事件的時序。
圖3示出利用通信網形成圖2所示的儀器同步鏈路(ISL)。在此，
該網絡具有分別連接到諸如30A、 30B和30C的每個儀器的線路，例 如，310A、 310B和310C。可以以任意適當方式連接到網絡。例如， 每個ISL接口可以具有埠或者其他連接點。可以利用物理方法，利 用連接到該儀器的連接器形成埠，以致可以輕而易舉地將通過ISL 承載信號的線路連接到該儀器。如果利用物理方法，利用背面上或者 該測試器的其他印刷電路板的圖樣實現ISL線路，實現該ISL線路， 則利用背面連接器實現埠。如果利用分立電纜實現ISL線路，則可 以利用諸如RJ-45插座的分立連接器實現該埠 。利用路由器300促進 在各儀器之間的通信，路由器300將來自連接到用作消息信源的儀器 的線路的信號送到連接到要用作該消息的信宿的儀器的線路。
通信線路和路由器的各種實現方法是公知的。因為不需要傳輸介 質的特性保證同步，所以通信線路和路由器的具體實現不是本發明的 實質問題。例如，通信線路310A、 ...、 310C可以是高速串行線路，例 如，有時被稱為SerDes線路。火線和USB2是標準SerDes通信協議的 例子。通過線路310A、 ...、 310C通信可以採用這種標準協議。但是， 為了使消息傳輸具有更短的等待時間，所述實施例中使用了需要較少 開銷位的協議。
在此，通信線路以超過lGbps工作，而且消息基於分組。為了有 助於通信，每個分組可以包括各種欄位。例如，分組可以包括具有信 源和信宿ID的報頭。每個儀器可以具有其自己的ID值，可以利用該 ID值規定特定消息的信源和信宿。
分組還可以包括用於命令值的欄位。該命令值可以規定信宿欄位 識別的儀器的動作以執行。在一個實施例中，每個儀器分別具有微碼
存儲器，該微碼存儲器含有對應於該儀器可以執行的各種操作的多個 微碼序列。該命令規定特定微碼序列。通過執行來自該存儲器的規定 的微碼序列，該儀器執行命令。
命令欄位還可以將狀態發送到另一儀器。例如，儀器可以設置命 令欄位內的值，以指示其檢測到故障，或者其完成測量。然後，例如， 通過將測量結果送到處理器，或者交替執行測試碼型以反映該故障， 收到該命令值的儀器可以做出適當響應。
在所示的實施例中，分組還包括時間值，有時將該時間值被稱為 "時間戳"。在命令欄位指出要執行的事件時，該時間戳指出將發生 該事件的時間。在命令欄位指出狀態時，該時間戳可以指出將執行條 件操作，例如，響應該狀態轉移的時間。如上所述，使所有儀器上的
本地監視時鐘同步，以致每個儀器都可以傳送與同一個DSYNC事件相 關的時間值。
此外，分組可以包括欄位。例如，可以附加校驗和欄位或者其他 欄位，用於檢錯或者糾錯。分別用於傳送命令或者狀態事件的多個消 息可以被包括在一個分組中。每個這種消息可以具有自己的時間戳。
在所示的實施例中，ISL包括路由器300。可以實現路由器300， 以便根據任意現有算法工作。例如，通過特定線路，根據分組報頭中 的信宿值，路由器300可以接收每個進入的消息，而且可以發送出去 的消息。
在圖3所示的實施例中，作為數字通路卡，示出了儀器30A和30B。 每個儀器分別包括碼型發生器46A和46B。儀器30C是模擬儀器。圖 3所示的模擬儀器30C不包括單獨的碼型發生器。模擬儀器30C包括 連接到本地時鐘模塊42C的事件控制器，其包括足夠的電路系統接收 和響應命令和/或者發送狀態信息。下面，將參考圖5更詳細地說明事
件控制器320。
數字儀器中的碼型發生器含有用於規定測試器件期間要執行的操 作序列的程序。在所示的實施例中，這些程序規定模擬儀器和數字儀 器執行的程序。例如，它們可以規定特定模擬信源在相對於數字通路 上的事件的特定時間產生所要求頻率的正弦波，或者規定接收機在相
對於數字通路中的事件的特定時間開始捕獲DUT的輸出。
圖4A和4B示出使兩個儀器中的本地監視時鐘同步而執行的處 理。如上所述，每個儀器可以分別包括時鐘模塊，以產生一個或者多 個本地時鐘。在所述實施例中，每個時鐘模塊接收基準時鐘RCLK和 同步信號DSYNC。
圖4A示出DSYNC信號在時間EJ只別基準時鐘信號的特定邊沿。 優選地將RCLK信號和DSYNC信號分配到每個時鐘模塊，以使得每 個儀器上的時鐘模塊可以將時間E！看作基準時間。
圖4A還示出信號LCLKA。 LCLKA表示時鐘模塊產生的本地時 鍾。所示的LCLKA的周期比RCLK的周期短。因此，對LCLKA的脈 沖進行計數可以使監視時鐘以較高的解析度跟蹤時間。
LCLKA對準基準時鐘。如上引用的專利和專利申請所述，在出現 DSYNC信號時，使本地時鐘信號與基準時鐘信號對準是公知的。在在 此使用的例子中，利用包括NCO的DDS電路產生LCLKA。在時間 El，將NCO設置為預定值，以使LCLKA相對於RCLK具有某個相位。 在時間E1之前，LCLKA可以不與RCLK對準，這意味著，在LCLKA 與RCLK的邊沿之間沒有確定的關係，或者不知道這種關係。然而， El之後的某個設定時間，信號LCLKA與RCLK對準。如圖所示， LCLKA與RCLK的周期不同。因此，時鐘對準不要求所有邊沿一致。 相反，在此使用的術語意味著在每次執行測試程序時，可重複的邊沿
之間的關係。
該設置間隔之後，利用信號LCLKA的邊沿設置本地監視時鐘。
在此，在時間e2示出該邊沿。時間e2發生E,之後的延遲dat。在所述
的實施例中，時鐘模塊利用鎖相環電路系統產生本地時鐘。在改變了 鎖相環的輸入或者設置後，該鎖相環的輸出可能含有抖動，或者說不
可預測。延遲dat允許鎖相環設定可預測值。
可以摘定延返Dat，因為該時鐘信號生成電路包括NCO部分，利 用數字電路系統實現該NCO部分，因此，即使在設定的間隔期間，也 具有確定輸出。因此，即使在該間隔期間，鎖相環的輸出不穩定，通 過對NCO的周期進行計數，也可以測量間隔dat。設定間隔內的具體 周期數取決於時鐘模塊的具體設計。
在所述的實施例中，在時間E"將NCO內的累加器復位到0，而 且在經過了鎖相環的輸出保持穩定的足夠長間隔之前，對NCO的周期
進行計數。在設定間隔結束時，對本地監視時鐘裝載等於設定間隔dat
的值。這樣，監視時鐘利用DSYNC信號識別的作為零時間基準的時間 Ei來跟蹤時間。
在在此描述的實施例中，利用圖4A所示的處理設置可以用作控制 儀器的每個儀器中的監視時鐘。WATCHA表示控制儀器中的監視時 鍾。在時間Ep WATCHA具有值402。不能確定值402，因為此時沒 有設置WATCHA。圖4A示出在時間E2，對WATCHA裝載表示延遲 Dat的信404。此後，對於LCLKA的每個脈衝，WATCHA均遞增反映 LCLKA的周期長度的每個增量額。例如，值406示出值404之後LCLKA 的一個脈衝時的WATCHA。
受控儀器也可以包括本地時鐘，該時鐘對這些儀器上的監視時鐘 進行時鐘控制。然而，對於在識別時間使用的這些監視時鐘，它們必
須與受控儀器中的監視時鐘同步。圖4A示出受控儀器LCLKB中的本 地時鐘LCLKB。它可以與LCLKA具有相同的頻率，但是不需要與 LCLKA具有相同的頻率。為了在測試系統中最精確而且可重複地跟蹤 時間，LCLKB優選地與LCLKA對準。此外，受控儀器上的WATCHA 應該裝載與受控儀器上的WATCHA內的值對應的時間值。
圖4A示出不能確定的時間Ei和E2的WATCHA內的值412和414 ， 因為它們與WATCHA不同步。此外，圖4A示出本地時鐘LCLKA和 LCLKB不對準，這意味著不需要知道LCLKA與LCLKB的邊沿之間 的關係。
儘管WATCHA最初具有不確定值，但是受控儀器可以利用 LOW_RES監視時鐘跟蹤時間。LOW_RES監視時鐘的解析度比受控儀 器WATCHA的解析度低。然而，可以輕而易舉地使LOW—RES監視時 鍾與WATCHA同步，而且利用該LOW一RES監視時鐘使WATCHA和 WATCHB同步。圖4A將該低解析度監視時鐘識別為LOW_RES。在 時間Els LOW—RES監視時鐘取值408。取時間E^乍為WATCHA的 基準點。因此，在時間Ep LCTW—RES監視時鐘給出值O。在所示的實 施例中，受控儀器可以輕而易舉地識別時間En因為所有儀器均接收 RCLK信號和DSYNC信號。
對應RCLK的每個周期，LOW_RES監視時鐘遞增一個計數，在 所示的實施例中，LOW一RES監視時鐘含有欄位418，該欄位418以與 欄位416相同的解析度跟蹤時間，其代表WATCHA的大多數有效位。 因此，圖4A示出在時間E2設置了 WATCHA後，欄位418內的值接近 WATCHA的欄位416內的值。可以認為差值歸因於，與WATCHA以 比LOW—RES監視時鐘的解析度高的解析度表示時間以及LCLKA和 RCLK邊沿出現在不同時間的事實相關的捨入成整數。
在圖4A中，具有不確定值的欄位420和422中示出LOW—RES
監視時鐘。這些欄位表示LOW—RES的最低有效位，而且表示比 LOW—RES監視時鐘可以產生的解析度的位數多的解析度。因此，未示 出它們的值，而且可以假定它們是O，以準備好將WATCHA內的值與 LOW—RES監視時鐘進行比較。在實現LOW一RES監視時鐘時，無需包 括欄位420和422。
圖4B示出控制儀器使其本地監視時鐘(在此表示為WATCHA) 與受控儀器上的本地監視時鐘(在此表示為WATCHB)同步的處理。 該處理過程包括控制儀器將指出WATCHB應該與WATCHA同步的命 令送到受控儀器。該命令包括時間戳450，該時間戳450識別將實現同 步的時間以及同步值。
在某個時間，圖4B這表示為E3，控制儀器計算要以命令的形式 發送到受控儀器的時間戳450。在時間E3，所示的WATCHA具有值 430。在時間E3， WATCHB內的值434也是不確定的。受控儀器上的 LOW—RES監視時鐘具有值432。值432使值430接近LOW_RES監視 時鐘的解析度極限。
利用時間E3時WATCHA中的值計算時間戳450。通過將某個偏 移與計算時間戳450時WATCHA內的值相加來計算時間戳450。該偏 移量優選地足夠長，以便將含有該時間戳的消息從控制儀器發送到受 控儀器。這樣，時間戳450表示受控儀器收到同步命令後出現的時間。
在圖4B所示的實施例中，時間戳450包括欄位452和454。 WATCHA包括分別與欄位452和454具有相同位數的欄位416和456。 WATCHA包括位於欄位458內的附加位。欄位458內的附加位表示 WATCHA跟蹤時間的附加解析度，但是在所示的實施例中，在計算時 間戳450的值時，捨去具有該解析度的各位。
可以利用時間戳450內的值識別將執行再同步監視時鐘命令的時
間。欄位452內的時間戳450的最高有效位表示與LOW—RES監視時 鍾具有相同解析度的時間。在圖4B所示的E4表示的某個吋間， LCTW—RES監視時鐘取與時間戳450的欄位452內的位匹配的值456。 通過將LOW_RES內的值與時間戳450的欄位452內的值進行比較，
受控儀器可以識別時間E4。
在時間E4之後的時間出現時間戳450表示的值。在圖4B中利 用Es表示該時間。為了在時間Es利用基準邊沿產生本地時鐘，必須在 時間E4使本地時鐘與和在時間Es使本地時鐘的邊沿對準產生同樣效果 的值對準。通過將用於產生LCLKB的DDS電路的NCO內的值設置為 基於R4的值，在時間E4使LCLKB對準。從理論上說，時間E4之後的 間隔Ri (例如，時間Es) ， NCO應該是"0"，這表示將出現LCLKB 的邊沿。即使在Es的時間E4LCLKB不可用，仍設置受控儀器的時序 電路系統內的值，以便在設定該電路系統並產生LCLKB時，LCLKB 具有如同在時間Es具有邊沿的相位。
因此，需要設定某個間隔。圖4B示出設定間隔為DAT2。
在時間Ee示出設定間隔的結束。在時間E6，以初始值裝載 WATCHB並以LCKB對其進行時鐘控制。在時間E6，以同步命令加延 返Dat2的方式，對WATCHB裝載表示時間戳450的值的時間。這樣， 對WATCHB裝載與WATCHA內的值具有確定關係的值，因此，LCLKB 時鐘控制WATCHA，LCLKB與時鐘控制WATCHA的本地時鐘具有可 重複關係。這樣，WATCHB與WATCHA同步。
在圖4B所示的例子中，捨去用於產生時間戳450的值求得可能的 變化源。如上所述，從該時間戳上捨去數額R2，然後，發送它。因此， 在WATCHB與WATCHA同步時，對WATCHB裝載比WATCHA中
的值小數額R2的值。在每次重複測試程序時，R2的值可能發生變化。
通過存儲餘數R，然後，利用它對從控制儀器發送到根據圖4B所示的
處理過程使其監視時鐘同步的受控儀器的命令內的任意時間戳值進行 調整，可以提高重複執行命令的精度。
現在，回到圖5，圖5示出用於在信源電路板510與信宿電路板
540之間傳送命令的接口電路的框圖。信源電路板510包括功能電路系 統590，而信宿電路板540包括功能電路系統592。在信源電路板510 和信宿電路板540是儀器的實施例中，功能電路系統執行該儀器所需 的功能，而且該功能電路系統可以是本技術領域內現在公知的電路系 統，也可以是之後開發的執行用於測試半導體器件的功能的電路系統。 例如，信源電路板510可以是數字儀器30A，而信宿電路板540可以 是模擬儀器30C，而且它們可以分別包括適於產生和測量數位訊號或模 擬信號的功能電路系統。
在此，所示的信源電路板510具有碼型發生器46A，該碼型發生 器46A產生用於控制功能電路系統590的命令。所示的信宿電路板540 沒有碼型發生器。碼型發生器46A產生用於信宿電路板540的命令。 通過ISL將這些命令傳送到信宿電路板540。
通過作為ISL —部分的路由器330，提供該電路板之間的通信通 路。信源電路板510包括有助於經ISL通信的接口電路320A。信宿電 路板540包括接口電路320B。可以利用一個或者多個ASIC或者其他 集成電路晶片分別實現集成電路320A和320B。
接口 320A包括PHY 530，而接口 320B包括PHY 550。 PHY 530 和PHY 550是根據選擇的ISL協議管理通信所需的電路系統。該電路 系統執行按照慣例在網絡接口的硬體部件中執行的功能，例如，將消 息形成為分組，校驗奇偶性，驅動以及通過物理網絡連接接收數據， 在發生錯誤時重發分組以及將收到的有效分組送到該網絡的下一個更 高級進行處理。PHY 530和550還可以確認符合選擇協議的格式的消 息。例如，它們校驗信源ID或者信宿ID對應於該測試器中的有效信
源和信宿ID。或者，它們可以校驗消息的時間戳欄位內的值表示未來 有效時間。
在該例中，碼型發生器46A起動發送分組，表示要發生"事件"。
該事件指出位於信宿電路板540上的儀器要執行命令。除了規定要發 生的事件，碼型發生器46A還指出該事件何時發生。在所示的實施例 中，該事件的時間是從當前時間的偏離值。
將該偏離值提供到時間戳電路516。時間戳電路516計算指出信 宿電路板540執行該命令的時間的時間戳，然後，將該時間戳與該事 件的指示一起送到PHY 530，用於傳送。接口 320A的當前時間被保存 在WATCHA514中。
可以以任意現有方式實現"監視時鐘"，但是它優選地包括根據 時鐘信號記錄經歷的時間的電路。優選地利用與用於驅動碼型發生器 46A的時鐘信號同步的時鐘信號對該監視時鐘進行時鐘控制。可以僅 利用具有少量控制電路系統的計數器實現該監視時鐘，以復位和裝載 該計數器，從而執行在此描述的功能。在所示的實施例中，利用本地 時鐘模塊42A產生的本地時鐘LCLKA時鐘控制WATCHA 514。每個 監視時鐘跟蹤時間的解析度的位數不是本發明的實質問題。每個監視 時鐘優選地具有使它以等於或者小於驅動該監視時鐘的時鐘的周期跟 蹤時間的位數。優選地，所有時鐘至少和從一個儀器到另一個儀器傳 送的消息內的時間戳數目相同的解析度位數。然而，各儀器可以以更 高或者更低的精度跟蹤時間。
信宿電路板540包括WATCHB 552。 WATCHB 552保持相對於本 地時鐘LCLKB的時間。不需要LCLKA和LCLKB是相同頻率的時鐘。 相反，WATCHA 514和WATCHB 552之任一足以輸出相同格式的時 間，或者足以將WATCHA 514和WATCHB 552產生的格式的時間值 轉換為某種公共時間格式，然後，將相對於一個監視時鐘產生的時間
戳與不同監視時鐘保持的時間進行比較。在此，根據圖4A和4B所示
的處理過程，將WATCHA和WATCHB同步。
在所示的實施例中，將存儲在WATCHA 514內的值增大在監視時 鍾最後同步時存儲的餘數值R2。將該值存儲在寄存器518內。如上結 合圖4B所述，餘數R2表示因為捨去產生同步監視時鐘命令的時間戳 使用的值產生的、在WATCHA內跟蹤的時間與WATCHB內跟蹤的時 間之間的差值。通過在同步監視時鐘命令之後，將該餘數值與用於產 生所有命令的時間戳的時間相加，該捨去對於信宿電路板540響應命 令的時間沒有影響。
圖5示出位於餘數寄存器518的輸入端和輸出端的通調開關519。 開關519表示在某些周期內，根據WATCHA 514內的值求得餘數值 R2。在存儲R2的周期內，不利用寄存器518內的值調節WATCHA 514 內的值。在此，開關519表示執行要求的函數的任意電路系統。
在計算該時間戳的過程中，將WATCHA內的值增大存儲在寄存 器512內的等待時間值。所選擇的等待時間值大於消息從信源電路板 510到其他任意信宿電路板540的最長傳輸延遲。優選地固定該等待時 間值。通常，對於儀器之間的固定延遲，校準測試系統。因此，引入 固定延遲不會引入任何時間誤差，而且有助於確保信宿電路板不接收 用於規定在通過ISL發送消息時經歷的時間執行命令的消息。
在將分組從信宿電路板510送到信宿電路板540時，分組通過PHY 550。如上所述，PHY 550是專門用於管理網絡功能的硬體。在PHY 550 收到有效分組時，將該分組的內容傳送到更高級電路系統。如上所述， 將含有用於指出要執行的事件的消息的分組送到時間戳去除器556。
在要執行命令中規定的事件時，時間戳去除器556將控制信號輸 出到信宿電路板540上的其餘電路系統。示出了用於承載使功能電路
系統592執行事件的控制信號的線路。應該明白，信宿電路板540可 以對要求將控制信號送到信宿電路板540上的其他電路系統的許多類 型的命令做出響應。例如，上面描述了，受控儀器可以接收同步監視 時鐘命令。這種命令觸發對準時鐘模塊內的時鐘，然後，將各值裝載 到WATCHB。因此，還可以將控制信號從時間戳去除器556送到時鐘 模塊42C和WATCHB 552。可以存在用於承載其他控制信號的線路， 但是為了清楚起見未示出它們。
根據圖4B所示的同步過程控制復用器560，以將值送到時間戳去 除器。時間戳去除器556監視輸入時間，以識別何時到達時間戳規定 的時間。此時，時間戳去除器556保持適當的控制信號。
時間戳去除器556通過多路復用器560接收當前時間值。根據要 執行的命令控制多路復用器560。對於同步監視時鐘命令，根據 LOW_RES監視時鐘558求得時間值。對於所有其他命令，可以由 WATCHB提供時間值。多路復用器560表示在WATCHB同步之前， 將該值從LOW—RES監視時鐘448送到時間戳去除器556，而在它同步 之後，在WATCHB 552提供該值的任意電路。
低解析度監視時鐘558對RCLK的脈衝進行計數，然後，在保持 如圖4A所示的DSYNC信號的情況下復位該低解析度監視時鐘558。 低解析度監視時鐘558可以是與本地監視時鐘552分立的硬體單元。 作為選擇的，低解析度監視時鐘550可以是僅利用本地監視時鐘的高 序位實現的邏輯構造。
在通過ISL發送的分組規定要由功能電路系統592執行的事件時， 在時間戳規定的時間，時間戳去除器556以指令的方式將該分組的命 令部分輸出到功能電路系統592。該儀器可以以與現有技術的儀器響應 碼型發生器輸出的命令相同的方式處理時間戳去除器556輸出的命令。 在一個實施例中，根據命令值，該事件信號對微碼存儲器加索引，然
後，起動用於順序檢索並執行該存儲器中的微碼指令的定序器。
時間戳去除器556可以有各種實現方式。時間戳去除器556可以 含有具有寄存器的單一單元以存儲消息中的時間戳，而且臨時存儲該
命令值。該單元可以包括數字比較器，用於將該時間戳與該本地監視 時鐘的適當偏移值進行比較。控制電路系統可以監控該比較器的輸出， 然後，在該時間值匹配時，將該命令值送到輸出端。可以包括其他接 口電路系統，從而以指令的方式將信號送到其餘電路系統，以執行該 命令。
然而，可以有更複雜的實現。例如，時間戳去除器可以包括多個 單元，以使得對於該指令調度多個命令。然後，時間戳去除器輸出要 在其相應時間戳指出的時間執行的每個命令。多個時間戳去除器單元 還可以以與接收順序不同的順序處理該命令。
圖6是示出諸如圖2或者圖3所示自動測試系統的系統可以執行 的處理過程的流程圖。
該處理過程包括兩個並行子處理過程，如子處理過程620和子處 理過程650所示。在圖6所示的例子中，在控制儀器的ISL接口 320A (圖5)執行子處理過程620。在受控儀器的ISL接口 320B (圖5)執 行子處理過程650。
在步驟610,控制儀器的本地時鐘對準RCLK。為了使該時鐘對準， 可以執行上面結合圖4A描述的處理過程。在該受控儀器內，可以在同 一個時間執行步驟652。在步驟S652，復位LOW_RES監視時鐘，然 後，控制該LOW一RES監視時鐘，以開始對RCLK脈沖進行計數。
然後，在步驟656，受控儀器等待通過ISL接收命令。在步驟622， 控制儀器等待對準延遲時間，如圖4A所示。
在步驟624，對控制儀器內的監視時鐘裝載對準延遲時間，然後， 該監視時鐘開始運行。
在步驟626，通過ISL，控制儀器將"同步監視時鐘"命令發送到 受控儀器。作為對控制儀器上的碼型發生器預定的命令的響應發送該 命令。該同步命令包括時間戳，如圖4B的416所示。
在步驟658，受控儀器通過ISL接收命令，然後等待直到低分辨 率監視時鐘指示與同步監視時鐘命令中的時間戳的最高有效位匹配的 時間。
在步驟660，計算要裝載到用於產生LCLKB的NCO中的值。計 算該值，以使得如果在時間E4對該NCO裝載該值，則在最後產生 LCLKB時，該LCLBK具有如同它在時間Es具有邊沿的相位。如圖4B 所示，該值取決於&的值。其還取決於用於對該NCO進行時鐘控制 的時鐘的頻率，而且可以取決於與該時鐘信號生成電路相關的其他因 素。
在LOW-RES監視時鐘指出的對準時間，在步驟662，受控儀器使 其本地時鐘對準。通過對NCO裝載計算值執行步驟662的時鐘對準。
在步驟664，受控儀器等待對準延遲時間，例如，圏4B中的Dat2 所示。經過對準延遲時間後，該處理過程進入步驟666。在該步驟，對 WATCHB裝載表示再同步結束時間命令中的時間戳和在步驟664使用 的對準延遲時間的和的值。此後，利用受控儀器中的本地時鐘對 WATCHB進行時鐘控制。
子處理過程650在步驟668繼續，在步驟668，受控儀器進一步 等待來自控制儀器的命令。在該控制儀器上，處理過程從步驟626進入步驟632。在步驟632， 存儲反映圖4B所示捨去部分R2的餘數。例如，將該餘數存儲在諸如 518 (圖5)的寄存器中。
在步驟634，在控制儀器上繼續執行子處理過程620。在步驟634， 接口電路等待將命令送到另一個儀器。在圖5所示的實施例中，接口 電路320A可以從碼型發生器46A接收命令。在接口電路320A接收命 令時，該處理過程進入步驟636。
在步驟636，該接口電路計算要與該命令一起發送的時間戳。對 於圖5所示實施例中的接口電路，通過將在步驟632存儲的餘數值與 存儲在本地監視時鐘上的當前時間相加，而且將預定等待時間與碼型 發生器預定的偏移相加，來計算時間戳。
在步驟638，接口電路320A形成包括在步驟636計算的時間戳的 分組，然後，通過ISL發送該分組。
在步驟668，受控儀器上的接口電路320B等待直到收到命令。在 通過ISL收到命令時，在步驟670，該處理過程繼續。在該步驟，對諸 如556 (圖5)的時間戳去除器裝載通過ISL收到的分組上的時間戳。
在步驟672，時間戳去除器等待直到存儲在本地監視時鐘送到時 間戳去除器的時間具有與在步驟670存儲的時間戳匹配的時間值。在 存儲的時間戳與本地監視時鐘上的時間匹配時，在步驟674，該處理過 程繼續。
在步驟674，時間戳去除器556保持功能電路系統592的控制信 號，以使該功能電路系統592執行在步驟638發送的分組中規定的命 令。
這樣，利用產生附加命令的控制儀器和響應這些命令的受控儀器， 繼續執行該處理過程。所執行的特定命令可能取決於該儀器中的功能 電路系統的類型。所執行的附加命令可能包括同步監視時鐘命令，在 測試器工作期間，該同步監視時鐘命令可能出現多於一次。
所述的實施例具有幾個優點。上面描述的體系結構使得能夠在儀 器之間異步傳送命令，這意味著，執行該命令的時間不直接取決於收 到命令的時間。在低於IO皮秒的解析度的情況下，而且優選地在低於 l皮秒的解析度的情況下保證精確同步。然而，通過測試系統分配的時 鍾具有相對低的頻率。基準時鐘優選地低於200 MHZ，更優選地低於
125 MHz，或者更低。當前設想的實施例具有100 MHz的基準時鐘。 與高頻時鐘相比，利用較昂貴的電路系統產生精確低頻時鐘，而且在 該測試系統上，更容易路由選擇該低頻時鐘。
此外，圖3所示的體系結構將設計模擬儀器30C與設計該測試系 統20使用的碼型發生器分開。有利的是，可以將對採用圖3所示體系 結構的系統開發的模擬儀器用於利用相同的體系結構設計的任意測試 系統。這種性能非常重要，因為需要頻繁改變數字儀器的設計以便以 較高時鐘速率工作。如果可以將儀器設計從一代測試設備轉移到下一 代測試設備，則對於自動測試設備的製造商和用戶都可以顯著地節省 成本。如果各代之間可以保持到各儀器的接口，則甚至具有進一步的 優點。如果設計和接口保持不變，則可以直接將含有該儀器的相同物 理電路板從一個測試系統轉移到另一個測試系統。
此外，可以更輕而易舉地使用第三方儀器。可以將該第三方儀器 集成到具有相對緊湊的接口、包括諸如圖5所示事件控制器的測試系 統上。可以在單一集成電路晶片上，或者少量晶片上或者按照慣例封 裝成電路模塊，來構造這種接口。該接口可以選擇性地包括本地時鐘 模塊。測試器製造商可以對可以將它們插入儀器中的第三方儀器的供
應商提供接口。然後，採用確定接口的儀器可以輕而易舉地插入測試 系統。
此外，上述體系結構使得可以輕而易舉地實現許多希望的特徵。 例如，不需要每次將儀器之間的通信鏈路上的消息送到單個儀器。通 過確定包括在分組內、用於指出該系統內的所有儀器都要接收並處理 該分組的信宿ID，可以實現廣播消息傳輸。每個儀器都可以接收其自 己的ID或者該消息的信宿欄位中的廣播ID，然後，對其做出響應。優 選地，在一組受控儀器接收命令時，該組中的所有儀器具有與發送該 命令的儀器中的監視時鐘同步的監視時鐘。
此外，可以利用廣播消息傳輸的限制形式創建"碼型組"。被分
配了該ID的組中的所有儀器均響應具有信宿欄位中的"碼型組"ID的
消息。例如，從特定碼型發生器收到命令的所有儀器均可以被分配到 一個碼型組。這樣，通常尋址到該碼型組的單一消息使該組中所有儀 器的監視時鐘同步。
碼型組尋址的優點是，可以使用戶對具有多個"邏輯碼型發生器" 的測試器編程。可以對每個邏輯碼型發生器編程，以具有獨立測試流。 例如，在測試具有快速總線和慢速總線的半導體器件時，用於產生並 測量用於測試快速總線的信號的電路系統可以位於分配到一個碼型組 的儀器上。用於產生並測量用於測試慢速總線的信號的電路系統可以 位於分配到第二碼型組的儀器上。可以同時測試這兩條總線，但是可 以單獨編寫用於測試每條總線的程序，然後，將它們存儲在單獨碼型
發生器中以便單獨執行。
儀器可以屬於一個以上的碼型組，但是在這種情況下，要進行仲 裁，以確保單一儀器不同時接收不相容的命令，或者確保單一儀器不 同時接收超過其可以處理的命令。例如，使消息發送到多個碼型組中
的儀器的信宿ID可以使碼型組同步。
儘管參考本發明的優選實施例具體示出和說明了本發明，但是本 技術領域內的技術人員明白，在不脫離本發明實質範圍的情況下，可 以在形式和細節方面對本發明進行各種變更。
例如，通信鏈路可以存在各種實現。所示的SerDes線路是單條線 路。可以利用對絞線、同軸線、光纖或者其他任意適當物理介質，實 現所使用的這種線路。此外，可以利用兩條線路在碼型發生器與事件 控制器之間實現雙向通信。或者，採用單條雙工線路。作為選擇的， 從碼型發生器到事件控制器僅實現單向通信也足夠。此外，通信鏈路 不必是串行的。也可以採用其他形式的通信網。已經描述了採用分組 交換網，但是利用其他類型的網絡，也可以實現各實施例。
所示的每個儀器都具有一個時鐘模塊。儀器可以具有多於一個的 時鐘模塊。此外，所述實施例示出每個數字儀器分別包括碼型發生器。 為了實現本發明的好處，不必所有數字儀器均具有碼型發生器。某些 數字儀器可以從其他數字儀器上的碼型發生器接收命令。例如，某些 數字儀器可以產生相對低頻率的碼型，而其他儀器產生高頻碼型。低 頻儀器可以從高頻儀器接收命令。作為選擇的，某些或者全部數字儀 器可以從中心碼型發生器接收命令。即使在所有數字儀器均含有碼型 發生器時，仍希望某些數字儀器將命令或者狀態消息發送到其他儀器。
在圖4B中，在使監視時鐘同步前，使用低解析度監視時鐘。同步 之後，WATCHB以等於LCLKB， g卩，高解析度監視時鐘的周期的分 辨率跟蹤時間。有兩種方案可以實現WATCHB和LOW一RES監視時鐘。 可以利用分立硬體實現低解析度監視時鐘和高解析度監視時鐘。作為 選擇的，可以將相同的硬體應用於低解析度監視時鐘和高解析度監視 時鐘的低解析度部分。
此外，所示的ISL將儀器彼此連接。通過ISL，可以將該系統的
其他部分連接到各儀器。例如，主區域電路板可以連接到ISL，以允許 和各儀器通信，或者通過ISL傳送來自計算機工作站22的命令。
利用路由器實現該ISL。不要求路由器。可以利用任意分組交換
電路或者電路交換電路系統通過類似的功能。作為選擇的，每個儀器 可以接收每個分組，而且僅選擇尋址到其的分組。然而，具有路由器 或者類似交換電路降低了每個儀器必須處理分組的速率。這樣還有助 於廣播尋址和碼型組，因為通過在交換電路系統中對地址轉換表編程， 可以分別實現它們，而無需對每個儀器上的邏輯重新編程。
如果通過使兩個時鐘的邊沿對準而實現同步，則這兩個時鐘可以 被延遲，直到其邊沿之一與另一個時鐘的邊沿具有要求的時間關係。 同樣，利用遞增計數或者遞減計數的電路實現時鐘和其他時序電路。 因此，根據如何跟蹤時間，將時間值相加可能產生更大或者更小的數。
此外，不需要測試系統上的所有時間戳去除器以相同的精度計算 時間，也不需要每個時間戳去除器以消息中的時間戳相同的精度計算 時間。在本地監視時鐘到達僅等於消息時間戳上的某個數量的最高有 效位的時間時，時間戳去除器可以輸出事件指示。時間戳去除器可以 將該時間戳的其餘最低有效位和執行該事件的指示一起送到功能電 路。該儀器的功能部分可以將其餘最低有效位用作偏移值，然後，在 從該事件信號偏移該量的時間，執行該命令。
所示的一些時間值偏移多個值。此外，描述了將偏移和與另一個 儀器同步的一個儀器上的時間值之一相加的各種操作。通過將另一個 值減去相同的量，可以實現協調操作。將各偏移組合在一起的順序和
位置不是關鍵問題。例如，圖5示出餘數和與本地監視時鐘的輸出相
加的等待時間值。可以將這些值引入本地監視時鐘。或者，可以將這 些值引入用於產生本地時鐘的電路系統。
此外，上面描述了使儀器"同步"。當在各儀器的操作之間具有 確定時間關係時，在此使用的儀器同步。在每次重複進行測試時，利 用同步儀器，在測試器的時序精度內，測試器應該執行相同的操作。 相反的，如果各儀器不同步，則不同儀器執行的測試功能之間的間隔 可能每次測試之間改變大於測試器的時序精度的量。然而，"同步" 不要求同時或者一起執行操作。例如，即使在一個儀器上執行的命令 與響應該命令在另一個儀器上採取的動作之間存在某個延遲，但是仍 可以認為各儀器同步。
同樣，已經描述了使各時鐘"對準"。在對準時，所描述的時鐘 具有相同的上升沿。為了清楚起見，這樣表示。只要在與其他時鐘信 號的某個部分具有確定時間關係的情況下，出現一個時鐘信號的某個 部分，就可以認為兩個時鐘對準。此外，無需在該時鐘的每個周期都 重複這種關係。對於不同周期的兩個時鐘，這兩個信號邊沿的相對位 置可能在各周期不同。然而，如果該時鐘在某個時間對準，則可以確 定各邊沿之間的關係在該信號的穩定性確定的限度內。
此外，圖4B示出具有相同最高有效位而且同步的WATCHA和 WATCHB。為簡單示出了這些值。即使它們之間存在固定偏移，也可 以認為該監視時鐘同步。如上所述，可以輕而易舉地校準測試系統的 不同通路中各事件的時序之間的固定偏移，而且不形成錯誤源。另外， 即使最低有效位在任意給定時間存在不同，仍可以認為監視時鐘同步。 如果不同頻率的本地時鐘對WATCHA和WATCHB進行時鐘控制，則 該監視時鐘在不同時間遞增，而且遞增與時鐘控制該監視時鐘的各本 地時鐘的周期成正比的不同量。然而，只要從一次測試到另一次測試 可以重複各事件的時間，則可以認為該監視時鐘同步。
此外，圖4A和4B示出即使以利用WATCHB不能發送或者處理 的解析度規定該時間，仍可以在WATCHA表示的任意時間執行同步監 視時鐘命令。如果對該測試系統的操作施加限制，則可以簡化某些電
路系統的設計。例如，如果僅在利用時間戳內的值表示的時間執行同 步命令，則可以避免存儲餘數。然而，不希望限制執行同步監視時鐘 命令的時間。
此外，作為選擇的，無需存儲餘數值R2，可以實現使監視時鐘同 步，而且在執行再同步監視時鐘命令時，通過將控制儀器上的監視時 鐘的最低有效位設置為0，可以使監視時鐘同步。在同時使多個監視時 鍾再同步的系統中，這種方法最有用。
圖3示出通過路由器300連接的3個儀器。該連接數量是僅是為 了說明工作原理。同樣，測試器可以包括3個以上的儀器。
此外，利用模擬儀器和數字儀器描述了各儀器。許多儀器既處理 模擬信號又處理數位訊號，本發明並不局限於特定類型的儀器。
這種替換、修改和改進意在作為本公開的一部分，而且意在屬於 本發明的實質範圍。因此，上面的描述和附圖僅作為例子。
權利要求
1.一種用於自動測試系統的儀器，在該自動測試系統中，通信鏈路承載消息，該儀器包括a)接口，包括；i)基準時鐘輸入端；ii)連接到通信鏈路的埠；b)時鐘信號發生器，該時鐘信號發生器連接到基準時鐘輸入端，而且從該基準時鐘輸入端接收基準時鐘，並輸出本地時鐘；c)時序電路，利用本地時鐘對其進行時鐘控制，具有用於接收表示時間的值的輸入端和輸出端，該時序電路保持在輸入端收到的值表示的時間時的輸出；以及d)消息處理電路，具有連接到該埠的輸入端和連接到該時序電路的輸入端的輸出端。
2. 根據權利要求1所述的儀器，其中，該時鐘信號發生器包括 DDS電路。
3. 根據權利要求l所述的儀器，其中，該消息處理電路適於通過 通信鏈路異步地接收分組。
4. 根據權利要求l所述的儀器，其中，該埠包括串行埠。
5. 根據權利要求l所述的儀器，其中，在單一集成電路晶片上實 現接口、時鐘信號發生器、時序電路和消息處理電路。
6. 根據權利要求l所述的儀器，其中，該時序電路包括用於對該 本地時鐘的脈衝計數的時間跟蹤子電路。
7. 根據權利要求6所述的儀器，其中該時序電路包括至少一個比 較器電路，該比較器電路具有連接到該時序電路的輸出端的輸出端，該比較器具有連接到消息處理電路的輸出端的第一輸入端和連接到該時間跟蹤子電路的第二輸入端。
8. 根據權利要求6所述的儀器，進一步包括用於對該基準時鐘的脈衝計數的第二時間跟蹤子電路。
9. 根據權利要求l所述的儀器，進一步包括功能電路系統，該功 能電路系統具有連接到時序電路的輸出端的命令輸入端，其中該功能 電路系統響應被保持的時序電路的輸出執行測試功能。
10. 根據權利要求1所述的儀器，其中，該接口進一步包括同步 輸入端，而且該時鐘信號發生器包括用於跟蹤在同步輸入指出的時間 起動的基準時鐘的周期的電路系統。
11. 一種包括接口的集成電路，該接口適合用於自動測試設備的 儀器，該自動測試設備具有響應命令執行功能的功能電路系統，該集成電路包括a) 基準時鐘輸入端；b) 通信鏈路輸入端； C)命令輸出端；d) 時鐘信號發生器，該時鐘信號發生器連接到基準時鐘輸入端， 而且輸出本地時鐘；e) 時序電路，利用本地時鐘對其進行時鐘控制，具有用於接收表 示時間的值的輸入端和連接到該命令輸出端的輸出端，該時序電路保 持送到該時序電路的輸入端的值表示的時間時的輸出；以及f) 消息處理電路，具有連接到該通信鏈路輸入端的輸入端和連接 到該時序電路的輸入端的輸出端。
12. 根據權利要求11所述的集成電路，利用ASIC實現。
13. 根據權利要求ll所述的集成電路，其中，該時序電路包括用 於對本地時鐘的脈衝進行計數的計數器。
14. 根據權利要求13所述的集成電路，其中，該時序電路包括對 該基準時鐘輸入端的信號的脈衝進行計數的第二計數器。
15. 根據權利要求ll所述的集成電路，其中，該消息處理電路包 括網絡接口。
16. 根據權利要求15所述的集成電路，其中，該消息處理電路包括到網絡上的串行線路的接口。
17. 根據權利要求ll所述的集成電路，其中a) 時鐘信號發生器包括累加器；以及b) 該消息處理電路的輸出端包括時間戳，該時間戳至少具有第一欄位和第二欄位，第一欄位和第二欄位分別具有值；以及c) 該集成電路進一步包括用於根據第一欄位的值計算值，而且在基於第二欄位的值的時間，響應於該時序電路的輸出，將該值裝載到 累加器中的電路。
全文摘要
一種具有多個儀器的測試系統。一些儀器用作控制儀器，而其他儀器用作受控儀器。每個儀器分別包括時鐘信號發生器，其根據基準時鐘使一個或者多個本地時鐘同步。該基準時鐘是可以廉價、精確地產生而且可以分配到所有儀器的較低頻時鐘。通信鏈路被設置在儀器之間。使用於交換時間信息的儀器中的時序電路同步，以建立公共時間基準。此後，通過對每個消息附加反映相對於公共時間基準表示的時間的時間戳，各儀器通過通信鏈路異步傳送時間相關命令或者狀態信息。該測試系統包括含有碼型發生器、用於將命令消息送到模擬儀器的數字儀器，該模擬儀器不需要包括碼型發生器。該體系結構簡化了模擬儀器的設計，而且避免了在數字儀器的碼型速率發生變化時，重新設計模擬儀器。
文檔編號G01R31/319GK101103277SQ200580046918
公開日2008年1月9日 申請日期2005年11月22日 優先權日2004年11月22日
發明者彼得·A·貝凱爾特 申請人:泰拉丁公司