ATE自动检测系统:可编程ASIC及ISP技术的广泛应用
随着人们对集成电路认识的不断深化,从设计思想到使用观念都在更新。从最近几年国外发展的电子测量仪器来看,一个明显的趋势是线路设计采用规模尽可能大的可编程 A S I C 芯片(Application Specific Integrated Circuit,专用集成电路)ASIC产品是将超大规模集成电路(VLSI)的工艺技术、计算机辅助设计(CAD) 、自动检测技术 (ATE) 三者完美结合的丰硕成果。ASIC的推广为系统优化设计、 提高性价比和可靠性指标奠定了基础,它们使检测设备的结构更加紧凑、性能更加良好、可靠性更高,使自动检测系统的面貌为之一新。可编程 ASIC 在构筑电子系统时具有以下几方面的优越性:
(1) 减小系统体积, 减轻重量, 降低功耗, 在大批量应用时,可显著降低系统成本;
(2)采用可编程ASIC芯片进行系统集成后,外部连线减少,可靠性明显提高;
(3) ASIC是针对专门应用而特别设计的, 系统、电路、工艺设计之间紧密配合,这种一体化的设计有利于获得前所未有的高性能系统;
(4)电子产品中的 ASIC 芯片对用户来说相当于一个“黑盒子” ,难于仿造,可增强保密性;
(5)系统内可重构;系统内可重构主要是通过 ISP(In-System Programming,在系统可编程) 技术来实现的。 它使我们能在产品设计、 制造过程中的每个环节,甚至在产品卖给最终用户以后,具有对其器件、电路板或整个电子系统的逻辑和功能随时用软件控制功能进行硬件组态和产品性能升级。不仅使电子系统的设计和产品性能的改进、扩充变得十分便捷,还使新一代电子系统具有极强的灵活性和适应性,为许多复杂的信号处理和信息加工的实现提供了全新的思路和方法。 未来的硬件设计不再是 “凝固不变” 的, 而是依据中心部位的不断改进,特性将发生新的变化;或随着应用需要,系统微处理器可能重新组态外部设备功能, 以适应任何应用。 正如PC机可以根据需要运行CAE工具、财务报表、游戏和多媒体软件一样, 仅通过下载一个新的 “个性” , ISP硬件就能解决电路板上的排列问题。
随着科学技术的飞速发展,可编程 ASIC 设计技术向高层设计和混合编程技术转化,使各种模拟功能如程控增益放大器(PGA) 、模数 /数模转换器(ADC/DAC) 、采样保持器(SH) 、滤波器(Filter) 、多路选择开关(MUX)等以及微处理器、DSP 甚至闪速存储器(Flash)、SRAM 这样的大规模存储器皆可由用户在线编程决定。 总之,可编程 ASIC 和 ISP 技术开创了在最终用户产品中实现“设计的可再编程性”的新时代。