串行存储器大多选用I2C 或SPI 接口进行拜访，其间以SPI 接口的芯片最多，首要包含EEPROM、FLASH memory、FRAM等类型。与并行存储器比较，串行存储器引脚少、体积小、易于扩展、与单片机或操控器衔接简略、作业牢靠，并且大多具有掉电坚持数据的特性，所以越来越多地用在各类电子产品和工业测控体系中。但SPI 存储器一切输入的内容全都由一个管脚完结，通用主动测验仪无法分辩这些信息类型，因而不便于完结地址主动算法发生，这给运用通用测验仪测验该类芯片带来了很大难度。本文首要介绍了SPI 类串行接口存储器的结构，进而以芯片AT25HP512 为例，叙述了其作业原理及测验难点，终究提出了一种能运用于通用主动测验仪的SPI 存储器测验办法。
1 SPI 串行接口存储器的根本结构
1.1 SPI 总线的结构
SPI 是一种通用串行接口总线，字长为8 位或16 位，SPI接口运用SCK、SI 和SO 三根线进行数据读/ 写。其间，SCK 为时钟信号，用于对数据传输的速率进行同步，在每一个SCK 周期，有一位数据移入或移出串行存储器。SI 为串行数据输入，用于输入指令和数据。SO 为串行数据输出，用于输出状况和数据。本文将以一种典型的SPI EEPROM AT25HP512 为例剖析其结构及拜访办法。图1 为AT25HP512 芯片的管脚界说，其他SPI存储器一般也都有相似的管脚。
1.2 AT25HP512 的读/ 写办法
AT25HP512 容量64K 位，采纳分页存储的结构，每页128 位，既可随机读/ 写数据，又能够以序列办法接连读/ 写。序列读操作一旦履行，位地址能够主动添加，直到读出一切单元;序列写操作一旦履行，能够完结一页的128 位写。图2 为AT25HP512页写操作的时序图，运用该特性可快速完结数据的拜访。
2 运用主动测验仪测验SPI 存储器的难点
2.1 数字集成电路主动测验仪的特色
主动测验仪(ATE)，用于检测%&&&&&%功用的完好性。规范的数字ATE 可针对专用及通用数字电路供给高速、高通道数字操控、测验才能。芯片的测验程序一般会有许多个功用测验向量以测验不同的功用模块，这些向量都会被加载ATE 内存中，以次序或并发办法被履行。在实践出产过程中，因为受ATE 内存大小(即图形深度)的约束，假如向量过长，超越测验设备图形深度，就要加载一段向量，测验一段向量，再加载一段向量，再测验。该做法会使测验本钱大为添加，因而往往不允许屡次加载，一切测验向量需求一次性加载或由算法主动发生，以确保测验的接连性。
2.2 存储器测验特色
存储器虽然逻辑结构简略，但容量一般较大，并且因为存储器各个存储单元有或许呈现彼此打扰，即某个存储单元的数据改变或许引起其他单元的改变，因而存储器需求反复读/ 写的测验，测验向量的总长度往往超越ATE 的测验图形深度。针对存储器这种结构固定、可接连拜访、测验算法固定的器材，需求ATE 能依据算法主动发生测验图形，用比较短的测验向量，依照固定地址发生逻辑主动完结有规则的地址改变，完结接连读/写操作。
通用ATE 一般都具有一组或多组地址发生器(APG)，该单元模块可完结地址坚持(HOLD)、自加(INC)、自减(DEC)等操作，运用这些规范逻辑，就能够完结绝大大都的存储器测验算法。以最常用的棋盘格测验算法为例。
假如次序写测验程序，需求4N 的测验向量深度(N 为存储器容量)，可是用测验算法，每一步流程只需求几条向量，悉数只需求用几十条向量就能完结，具体办法如图3 所示。可见运用主动地址发生逻辑，能够完结极大深度的存储器测验。
2.3 SPI 存储器测验难点
上述办法可用于大都并行存储器，但难以用于SPI 存储器。
首要原因为：
(1)SPI 存储器没有独立的数据总线和地址总线，一切输入都由SI 这一根线完结，SI 除要发送地址外，还要发送数据和指令，无法独立运用于地址操作，也就无法完结对地址的算法发生，如INC 等;
(2)SPI 总线一般运用8 位存放器，为完结一个数据传输需求在8 个时钟周期，由8 条向量串行履行，这就大大添加了向量的长度。因而，虽然ATE 有满足的数据宽度，却往往受限于数据位的深度缺乏，无法完结测验。
3 SPI 存储器的测验完结办法
首要，SCK 信号要按测验需求发生测验时钟，~CS、~WP 和~HOLD 给出相应操控信号。
其次，为了运用了测验仪的通道宽度，削减测验向量的深度，需求将串行发送的数据以并行的办法存储于测验仪中。大都通用测验仪都规划了并行转串行的逻辑模块，即在多个通道上并行输入数据，经过体系指令完结转化，由一个通道将数据发送出来。假如ATE 不具有该功用，也可由外部逻辑完结。
终究，要最大极限地运用测验仪的AGP 模块地址主动发生逻辑，将串行程序算法并行化处理，终究给出差异存储器地址和其他输入信息的操控逻辑。
3.1 棋盘格算法测验
以AT25HP512 棋盘格测验为例，串行SPI 存储器测验可分为以下过程。
(1)并行转串行。存储器待收发的数据和指令都以8 位并行的办法放置在内部存放器中，因而要凭借ATE 并行转串行输出功用，将8 个通道的数据从一个通道输出。以并行转串行指令PTOS 为例，PTOS 00000101,相当于从SI 引脚在8 个周期串行输出0 0 0 0 0 1 0 1 ;
(2)将指令存放的数据以8 位并行办法衔接到测验通道上。
以读状况存放器指令为例，SI 要输出的数据衔接到不同通道，再由并转串逻辑电路输出。读出的成果与预期值进行比较。
表1 相当于履行了读状况存放器指令RDSR,本例中读回的预期成果为LLLLLLLL.
(3)设置状况存放器。发送写状况存放器指令WRSR,设置存储器为写READY 状况。
(4)将8 位地址线衔接到AGP 相关的通道上。
(5)为了能在SI 引脚上既能输出地址又能输出指令和数据，要设置多路挑选单元，完结切换。切换操控位能够由通道位完结。图4 为测验通道操控的存放器输入切换，操控位为0,SI引脚切换至地址线，操控位为1,SI 引脚切换至数据线和指令线。
运用该开关，就能够把需求运用算法的地址和不需求运用算法的指令和数据在通道上分隔。
(6) 完结向存储单元写入数据的操作。表2 完结了接连写一页的函数PAGEWRITE 操作，从0 地址开端接连进行128 个写操作，把00000000 和11111111 的棋盘格数据替换写入一页中。
(7) 运用AGP,完结页地址递加操作。每一页写都调用PAGEWRITE,每完结一次页写操作，页地址主动加1,履行下一页的写操作，直到悉数页的写操作完结。表3 为每调用一次单页写，页地址主动加1 的操作。
(8) 读并查验成果操作。与写操作相似，给出读指令和开始地址后，可接连读出一切单元。
以上办法，首要完结了逐页的接连写操作，页地址可主动递加，每完结一次正向棋盘格(按0101 格局)写操作后，再以0 地址为开始地址，完结整个器材地址主动递加的接连读操作。然后再依照相同的办法履行一次反向棋盘格(按1010 格局)的写、读，然后完结完好的棋盘格测验。
3.2 其他测验算法
在实践工程中运用最多的是存储器测验法算法复杂度为N的测验算法，除棋盘格测验法外，较为常用的还有齐步法、列条图形法和行进撤退法等。运用这些算法测验SPI 存储器都与棋盘格测验相似，仅仅AGP 主动发生算法的办法不同，本文不再胪陈。
4 结语
本文剖析了SPI 串行存储器的结构和拜访办法，运用通用主动测验仪的并行转串行指令，添加了选通操控逻辑，为ATMEL公司的SPI 串行存储器AT25HP512 编写了测验程序，该程序终究以二进制代码的方式次序存储于测验仪中。试验证明，该办法能够战胜SPI 存储器地址算法主动发生的困难，对该类芯片测验具有通用性。
