专利名称：一种cpu芯片上电复位电路抗扰性测试方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及CPU芯片上电复位电路的抗扰性测试方法以及干扰装置的实现方法。
背景技术：
CPU芯片上电复位电路POR的设计目的是在电源刚打开时，上电复位电路POR的逻辑输出将CPU锁定在复位态，延时等待系统电源和时钟稳定以及内部寄存器正确装载后，再释放RST信号让CPU执行程序。为此，上电复位电路POR需要考虑合适的延迟时间、合适的POR门限电平以及合适的电平精度。延迟时间不够，可能在电压和时钟均未稳定就开始CPU运行了，容易造成CPU跑飞，POR门限电平和门限电平精度不合适也会容易造成同样的CPU跑飞现象。
如何检测上电复位电路POR的设计延时、门限电平以及该电平的精度是否合适，不容易使(PU进入混乱状态，需要一种测试方法来进行评价上电复位电路POR的综合效果。
发明内容
本发明提出的上电复位电路抗扰性测试方法为在芯片循环进行热复位动作时，对芯片的VCC电源施加一种电压异常跌落、瞬时低电、异常上电波形的干扰脉冲波,干扰一段时间后，通过检测芯片CPU跑飞标志数据，来判断芯片上电复位电路抗干扰的能力。实施本发明测试方法的软件和硬件，包括异常上电波形发生装置、被测芯片、与芯片通讯的上位设备。异常上电波形发生装置产生干扰上电复位动作的随机干扰脉冲波，单个干扰信号由三段波形构成异常跌落区、瞬时低电区、异常慢上电区。异常上电波形发生装置的原理是在VCC电压和GND端，设置一个频繁使VCC和GND瞬时短接的机械装置，由此产生随机的异常跌落、瞬时低电、异常上电的干扰波形。被测芯片的看门狗程序中有这种逻辑设计当进行上电复位动作时，如果出现跑飞，贝1J在特定记数标志上计数。测试的基本过程为将异常上电波形发生装置产生的异常跌落、瞬时低电、异常上电波形的干扰信号接到被测芯片的VCC和GND上，将被测芯片的CLK、1-0、GND分别连接上位设备的CLK、1-0、GND，使被测芯片不停循环热复位，测试一段时间后，读取被测芯片的跑飞特定记数标志数据，就可得到单位时间内上电复位异常跑飞的次数，进而得到被测芯片上电复位电路抗干扰的能力。
图I为异常上电波形发生装置加电后，直流电机驱动指针向挡板移动时的示意2为直流电机驱动指针碰触到挡板时的示意3为直流电机驱动指针碰触到挡板后，指针退回的不意4为直流电机驱动指针再次向挡板移动时的示意图
图5为电压异常跌落、瞬时低电、异常上电波形示意6为电压异常跌落的抖动波形示意图为图7瞬时低电示意8为异常上电波形示意9为上电复位干扰脉冲波形示意10为上电复位干扰连线示意图
具体实施例方式如图I所示，异常上电波形发生装置的干扰波形产生过程是以被测智能卡的直 流电源驱动直流电机1，直流电机I的轮上安装指针2，指针2接VCC，指针2上的弹簧4后接固定装置，在指针2的前方，有一个挡板5，挡板5接GND。当电源驱动直流电机I转动时，指针2会克服弹簧4的拉力转动直到碰触到挡板5，由于指针2与VCC相连接，挡板5与GND相连接，当指针2碰到挡板5时，会产生瞬时短接现象，同时，直流电机I的驱动电源电压也会瞬时拉低，于是瞬时使直流电机的驱动力减弱，指针2在弹簧4的拉力作用下退回，从而指针2离开挡板5时，直流电机I的驱动电源电压恢复正常，此时再驱动直流电机I转动，实现VCC和GND反复瞬时短接的过程，在当VCC和GND反复瞬时短接的过程中，会产生如图5所示的随机异常跌落、瞬时低电、异常上电的干扰波形。如图6所示，在瞬时拉低时产生电压跌落波形不是一个连续跌落的过程，跌落的过程中随机产生异常的毛刺波形。如图7所示，在瞬时拉低后产生的瞬时低电波形是一个保持脉冲低压毛刺的瞬时过程。如图8所示，在保持脉冲低压毛刺的瞬时过程后，由于指针2离开挡板5时，直流电机I的驱动电源电压恢复正常，恢复上电的过程不是一个连续升高的过程，在升高的过程中有随机抖动波形和毛刺波形的过程。连续异常上电波形干扰脉冲波的产生过程如下如图I所示，异常上电波形发生装置的直流电机I电源如未加电，此时指针2不动，一旦加电，则直流电机I驱动指针2沿箭头指向转向挡板5。如图2所示，当指针2碰触到挡板5，由于指针2接VCC，挡板5接GND，此时由于瞬时接地会使直流电机I电源拉低。如图3所示，直流电机电源电压被拉低后，随即瞬时使直流电机的驱动力减弱，指针2在弹簧4的拉力作用下将往回退。如图4所示，指针2回退后，与挡板5分离，直流电机I电源恢复正常电压，此时直流电机I再次驱动指针2沿箭头指向转向挡板5。只要给直流电机加电，以上过程就会不断地重复，产生如图9所示的连续随机异常跌落、瞬时低电、异常上电的脉冲干扰波形。以下根据智能卡芯片的实施例来对本发明的测试方法进行具体说明。智能卡芯片上电复位抗扰性测试系统，如图10所示，包括干扰装置产生的电压异常跌落、瞬时低电、异常上电波形3、被测智能卡2和由APDU指令测试软件I、个人电脑4、智能卡读卡器5构成的上位设备。
APDU指令测试软件I是对卡进行软复位的上位机软件，安装在个人电脑4内。智能卡读卡器5与个人电脑4连接，由APDU指令测试软件管理智能卡读卡器5与被测智能卡2之间的通讯。被测智能卡2内部下载的卡片操作系统为测试C0S，测试COS采用智能卡产品使用的C0S，其中设计逻辑包含卡片上电复位跑飞监测代码，卡片上电复位跑飞监测功能使用看门狗程序实现，实时检查COS执行情况，正常执行上电时进行计数，一旦出现CPU跑飞，也对跑飞计数。上电复位电路的抗干扰性测试的基本过程是
如图10所示，将异常上电波形发生装置产生的异常跌落、瞬时低电、异常上电脉冲波3接到被测智能卡2的VCC和GND上，将智能卡读卡器5的CLK、1_0、GND接被测智能卡2的CLK、1-0、GND,开启个人电脑4上的APDU指令测试软件I。使智能卡读卡器5不停循环热复位，并计算干扰开始时间。当测试指令序列出现连续的复位应答报错，但是能够部分应答能够返回数据，此时，继续干扰。当测试指令序列出现连续的复位应答无数据返回现象，此时，停止干扰，记录干扰结束时间。读取COS看门狗程序中的正常上电计数数据和CPU跑飞计数数据，就可得到单位时间内上电复位异常跑飞的次数，进而得到被测智能卡芯片CPU上电复位电路抗干扰的能力。
权利要求
1.一种对芯片上电复位电路抗干扰能力进行测试的方法，其特征在于 在芯片循环进行热复位动作时，对芯片的电源施加干扰脉冲波，干扰一段时间后，通过检测芯片CPU跑飞标志数据，来判断芯片上电复位电路抗干扰的能力。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于通过采用使VCC和GND瞬时短接的方式，产生随机的干扰脉冲波。
3.—种对芯片上电复位电路抗干扰能力进行测试的装置，其特征在于包括异常上电波形发生装置、被测芯片、与芯片通讯的上位设备；其中 异常上电波形发生装置产生干扰上电复位动作的随机干扰脉冲波，将异常上电波形发生装置产生的随机干扰脉冲波信号接到被测芯片的VCC和GND上，将被测芯片的CLK、I-0、GND分别连接上与芯片通讯的上位设备的CLK、1-0、GND，使被测芯片不停循环热复位，当进行上电复位动作时，如果出现跑飞，被测芯片进行计数；测试一段时间后，读取被测芯片的跑飞计数数据，得到一段时间内上电复位异常跑飞的次数，进而得到被测芯片上电复位电 路抗干扰的能力。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于所述异常上电波形发生装置包括直流电机、指针、弹簧、挡板，其中 以被测芯片的直流电源驱动直流电机，直流电机的轮上安装指针，指针接被测芯片的VCC，指针上的弹簧接固定装置，在指针的前方，设置挡板，挡板接GND ； 当电源驱动直流电机转动时，指针克服弹簧的拉力转动直到碰触到挡板，由于指针与VCC相连接,挡板与GND相连接，当指针碰到挡板时,会产生瞬时短接现象，同时，直流电机的驱动电源电压也会瞬时拉低，指针在弹簧的拉力作用下退回，从而指针离开挡板时，直流电机的驱动电源电压恢复正常，此时再驱动直流电机转动，实现VCC和GND反复瞬时短接的过程，在VCC和GND反复瞬时短接的过程中，产生随机的干扰波形。
全文摘要
本发明提出了一种CPU芯片上电复位电路抗扰性测试方法及装置，在被测芯片循环进行热复位动作时，对芯片的VCC电源施加一种电压异常跌落、瞬时低电、异常上电波形的干扰脉冲波，干扰一段时间后，通过检测芯片CPU跑飞标志的数据，来判断芯片上电复位电路的抗干扰的能力。
文档编号G01R1/28GK102955083SQ20111025560
公开日2013年3月6日 申请日期2011年8月31日 优先权日2011年8月31日
发明者杨利华 申请人:北京中电华大电子设计有限责任公司