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集成电路(Integrated Circuit,IC)测试是IC产业链中重要的构成部分,应用于IC的生产的整个过程,在保证产品性能、质量上具有不可替代的作用。IC测试设备作为IC测试载体,对其研究将具有重要意义。论文首先对IC测试系统中所包含的各个功能单元、通信管理机制等做了简要概述,重点分析了IC测试系统中有关交流参数测量的功能单元,并且对功能单元涉及的关键技术和方法做了详细研究,同时通过对功能单元工作原理的系统分析,设计实现了硬件电路、驱动电路以及面向用户的测量指令,并通过实验分析验证了设计单元、测量指令的测试功能。在IC测试系统中,交流参数也称为时间参数,因此实现交流参数测量的功能单元也称为时间参数测量单元(time parameter measurement units,TMU)。时间参数测量单元以时间-数字转换(time-to-digital converter,TDC)技术为基础,实现方式分为数字和模拟两种,论文基于FPGA设计实现了具有2ns高分辨率的数字化TDC电路。在时间参数测量单元的硬件电路实现上,为了对待测信号的无损采集和高速处理,论文详细讨论了硬件电路测量通道的布局、元器件的选型、功能板电压稳定性分析、FPGA性能分析以及板级电路信号完整性分析等,在电路上实现了4路具备高压测试能力和16路具备低压测试能力的时间参数测量通道。在时间参数测量单元的驱动设计中,基于总线实现了对硬件电路的驱动控制,设计了4类时间参数测量的逻辑电路,完成了对时间参数,如周期、脉宽、上升/下降时间以及传输延迟等的高分辨率测量。通过硬件电路和驱动电路,使时间参数测量单元达到了预定的2ns时间分辨率的设计目标。在论文的最后一部分,实现了面向用户的时间参数指令集。在指令集的帮助下,IC测试人员可以在可视化的终端前完成测试程序的编写,测试结果的查看、处理等操作。同时,利用参数指令集对功能单元进行了功能和性能上的测试,验证了IC测试系统中时间参数测量单元满足设计的测量要求。