CN02152735.0
2002.11.20
CN1421707A
2003.06.04
终止
无权
未缴年费专利权终止IPC(主分类):G01R 31/28申请日:20021120授权公告日:20071010终止日期:20101120|||授权|||实质审查的生效|||公开
G01R31/28; G06F11/26; H03K17/56
皇家菲利浦电子有限公司;
G·格洛尔格恩; O·博格; B·法斯
荷兰艾恩德霍芬
2001.11.23 FR 01/15175
中国专利代理(香港)有限公司
王岳;陈霁
本发明涉及包括一个矩阵的开关设备，所述矩阵具有连接点和集成测试装置，所述测试装置包括两对发生器/探测器，所述的发生器/探测器被以这样的方式成对地控制以便于RF测试信号从所述发生器到相关的矩阵输入以及从矩阵的输出到相关的探测器所通过的传输路径大约与开关矩阵的单侧长度相同。
1.一种开关设备，其包括通过连接点所连接的多个输入和输 出，所述连接点构成由控制元件驱动、用于将在所述输入被供给的信 号切换到所述输出的开关矩阵，所述设备包括由所述控制元件所控制 的集成测试装置，以便于测试所述连接点的操作，其特征在于所述集 成测试装置包括： -用于在所述输入的第一部分上产生第一预先设定测试序列的第 一发生器； -用于在所述输入的第二部分上产生第二预先设定测试序列的第 二发生器，所述发生器由一个且相同的时钟信号所馈给； -用于探测所述第一或第二测试序列是否在所述输出的第一部分 被正确地接收的第一探测器，以及 -用于探测所述第一或第二测试序列是否在所述输出的第二部分 被正确地接收的第二探测器。 2.根据权利要求1的设备，其中所述发生器和探测器接近对应 的输入和输出被放置。 3.根据权利要求2的设备，其中开关矩阵是一个矩形矩阵，所 述输入和输出的第一和第二部分被放置在相对面上，其特征在于发生 器和探测器是成对地设置在接近矩阵的两个对角上。 4.根据权利要求3的设备，其中在经过与每个发生器相关的所 有输入及与每个探测器有关的所有输出的传输路径上，预先设定的测 试信号从每个发生器传输到相关的输入并且从输出传输到每个相关的 探测器，所述发生器和探测器围绕着开关矩阵被成对地设置，以便于 每个传输路径大约等于所述矩阵一个侧面的长度。 5.根据权利要求3或4的设备，其中旨在为两个发生器馈送的 时钟发生装置接近一个自由角被设置。 6.一种集成电路，其包括根据任何一项权利要求1至5所述的 设备。 7.一种包括根据任何一项权利要求1至5的设备的用于光学传 输系统的自动开关。
被提供有集成测试装置的开关设备技术领域 本发明涉及被提供有集成RF测试装置、专用于高速传输的集成电 路。更具体地，它涉及一种开关设备，所述开关设备包括通过连接点 所连接的多个输入和输出，所述连接点构成由控制元件驱动、用于将 在所述输入被供给的信号切换到所述输出的开关矩阵，所述设备包括 由所述控制元件所控制的集成测试装置，以便于测试所述连接点的操 作。 本发明还涉及一种包括这种设备的集成电路。最终，它涉及一种 采用光学连接且包括这种设备的传输系统的自动开关。 技术背景 本发明得到无数的应用，著名的是在光学传输系统中的应用。它 在高速包开关应用中尤其有利。 在变化范围可能高达每秒几吉[千兆]比特的高速率下操作的集成 电路需要适当的测试工具。的确，在生产期间的测试水平中难以向电 路中外加注入具有这样高频率的信号。 在序号EP 229 433下所公布的欧洲申请说明了一种用于组合式逻 辑电路及包括这种设备的集成电路的测试电路。所述设备被提供有集 成测试装置，借助于所述集成测试装置，正在生产的电路可以得到测 试，即测试开关矩阵每个连接点的操作。这些装置包括用于产生预先 设定测试信号的测试信号发生器，以及用于探测在开关设备输入处所 供给的测试信号是否在输出处被正确地接收的探测器。 采用如上述应用所说明的发生器与探测器的单耦合具有某些缺 点。一方面，测试信号从测试信号发生器到即将被测试电路的所选择 输入以及另一方面从对应的输出到信号探测器所经过的路径，对于RF 传输来说相当长。在大多数情况下，所经过的路径大约等同于沿着电 路两个侧面(即电路的上游及下游)的三倍。这个路径长度对于RF传 输来说相当大，且可能对于电路的性能来说在起源处便具有有害的损 失。另一缺点是这个测试配置意味着：必须平行地沿着彼此处于相反 方向的路径，即电路的上游及下游走，直至由于路线限制有时它们彼 此交叉为止。平行的传输线和相反方向的那些传输线，以及线交叉也 具有在RF传输中引入干扰的趋势。这些干扰对于电路的性能是有害 的。在测试模式的操作期间，所采取的措施可能由于这些干扰显著地 被改变，这降低了所实现测试的可靠性。 发明内容 本发明的目的是提供一种被提供有集成测试装置的开关设备，其 不具有公知设备的缺点。 为此，提供在首段落所说明类型的设备，所述设备其特征在于所 述集成测试装置包括： -用于在所述输入的第一部分上产生第一预先设定测试序列的第 一发生器； -用于在所述输入的第二部分上产生第二预先设定测试序列的第 二发生器，所述发生器由一个且相同的时钟信号所馈给； -用于探测所述第一或第二测试序列是否在所述输出的第一部分 被正确地接收的第一探测器，以及 -用于探测所述第一或第二测试序列是否在所述输出的第二部分 被正确地接收的第二探测器。 所述测试装置的这个配置将输入与输出分离成两个部分。每个发 生器提供输入的一部分且每个探测器接收输出的一部分。这些测试装 置提供限制RF信号在测试路径中沿着开关矩阵两侧所经过的距离且避 免路径彼此交叉或变成更长的可能性。 通过非限制性实例，参考随后所说明的实施例，本发明的这些及 其它方面将显而易见且将被加以阐明。 附图说明 在附图中： 图1是示例现有技术设备的一个功能图， 图2是示例根据本发明设备的一个实例的功能图， 图3是示例在图2中所示的特殊实施例的功能图。 优选实施例详述 图1示出根据现有技术的开关设备的一个实例，其包括如由欧洲 专利申请号229 483所表示的集成测试装置。所述设备包括一个开关 矩阵10，所述开关矩阵10具有多个被水平地设置在矩阵两个相对侧面 上的输入IN1和IN2及多个垂直地设置在矩阵另两个侧面上的输出 OUT1和OUT2。所述多个输入和输出分别示意性地由矩阵侧面上的单引 入箭头和引出箭头来表示。所述开关矩阵允许通过连接点(未示出) 矩阵的每个输入到每个输出的连接。提供所述的集成测试装置以控制 矩阵每个连接点的操作。所述测试装置包括一个RF测试信号发生器11 和一个信号探测器12，它们被设置在接近开关矩阵的两个相对角上且 借助于RF传输路径被连接到输入和输出上。提供所述发生器11以在 所述矩阵的输入处产生一个根据预先设定程序选择的预先设定测试序 列。控制设备(未示出)提供对测试序列进行编程且选择对应于即将 被测试的每个连接点的输入与输出的可能性。提供所述探测器12以探 测所述测试序列是否在所选择的输出处被(正确地)接收。图1示出 对于即将被测试每个连接点，RF测试信号所要经过的传输路径长度之 和大约与开关矩阵的周长相同。此外，路径可能在要经过路径的重要 部分上彼此交叉且变得更长，当RF信号在以吉赫兹数量级的高频下被 传输时，通过引入干扰或噪声，其能够干扰矩阵操作。 图2示出根据本发明的设备的一个实施例，借助于此公知设备的 缺点可以得到补救。图2以非常示意性的方式示例出开关设备的一个 实例，所述开关设备包括一个2n×2n类型的正方形开关矩阵20，其中 n是整数，所述设备被提供有多个被表示为IN1至INn的输入及被表示 为OUT1至OUT2n的输出。本发明还可适用于矩形的矩阵。根据所考虑的 应用，每个输入与输出可以包括2个差分元件。所述设备包括集成测 试装置，所述集成测试装置包括发生器21和探测器22的第一耦合及 发生器23和探测器24的第二耦合，其由例如VCO(电压控制的振荡器) 类型的提供周期时钟信号的时钟发生装置来互连。提供所述时钟发生 装置VCO以将至少两个发生器按照同一时间基础同步化，这样在每个 时钟前沿，所产生的信号根据预先设定的测试序列改变状态。从两个 发生器被同步化的时刻开始，预先设定的测试序列可以从发生器到发 生器而不同。提供所述第一耦合发生器21以将预先设定的RF测试序 列仅供给可能的输入的一部分，即例如输入IN1至INn，以便于将即将 经过的RF路径长度限制到沿着矩阵一侧的一倍长度。提供第一耦合探 测器22以探测仅由输出的一部分即例如输出OUT1至OUTn所接收的信 号，所述输出独立于在此已经提供接收信号的输入。探测器的作用是 验证所考虑的连接点是否在有用的频率，例如12.5gbit/s下正确地运 行。为此，所述探测器探测在所选择的对应于即将被测试连接点的输 出处接收的序列是否与在对应输入处所供给的序列相同。优选地，这 个已知序列在探测器水平被本地再生，并且随后与所接收的序列相比 较，以便于确定所述序列是否相同并且推断所考虑的连接点是否正常 运行。在对称方式下，提供第二耦合的发生器23和探测器24以分别 产生和探测在分别被表示为INn+1至IN2n和OUTn+1至OUT2n的输入与输出 的另一部分处所供给和接收的信号。已知耦合的每个发生器和每个探 测器可以供给或接收打算送给或来自与发生器和探测器的同一耦合或 与另一耦合相关的任何输入或输出的信号。实际上，探测器可以接收 由任何一个RF信号发生器产生的信号。这是两个发生器为什么必须被 同步化的原因。控制装置(未示出)允许预先设定的测试序列被编程 且允许选择对应于即将被测试的每个连接点的输入与输出。由发生器 21和23所产生的RF测试信号可以是PRBS类型(伪随机位流)的伪 随机信号。这些信号以及其产生的方法是众所周知的。例如可以使用 从7触发器寄存器及一个异或门所产生的27-1(127)个状态的伪随机 序列。这些信号的详情已经在文献中加以说明。 图3以详细方法示例出在图2示意性示出的根据本发明设备的一 个实施例。所述设备包括一个开关矩阵30，所述开关矩阵30包括由即 将被测试的开关31所表示的连接点。在图中仅示出矩阵的偶数输入和 奇数输出。所述设备还包括用于RF信号的一个发生器32和探测器33 的耦合，其旨在测试矩阵连接点的操作。分别对应于偶数输入和奇数 输出的RF信号发生器和探测器的单耦合被示例于图3。所述信号发生 器32通过上游传输路径34被连接到由IN0、IN2...IN2n表示的偶数输入 上。所述信号探测器33通过下游传输路径35被连接到由OUT1、 OUT3...OUT2n+1表示的偶数输出上。在每个输入处提供有上游开关设备36 以便于允许所述矩阵30在测试模式(T)或在正常操作模式(N)上的 切换。在下游每个奇数输出处提供有包括开关的等效下游开关设备 37，以便于从测试模式变化到正常操作模式。中央控制设备(未示出) 允许控制每个上游开关设备36或下游开关设备37以从一个操作模式 变化到另一模式。根据处于控制设备水平的预先设定测试程序，选择 一个连接点例如由将输入IN2连接到输出OUT1的开关31所表示的点A 来接受测试。在所述控制设备的控制下，为了测试连接操作起见，对 应于所选择连接点A的开关31实现了输入IN2和输出OUT1之间的连 接。通过控制元件，与输入IN2有关的上游开关设备36及连接到输出 OUT1的下游开关设备37被设置在测试模式(开关被闭合)，以便于传 递来自发生器32的测试信号并且传递到探测器33。然后被连接到输入 IN2的信号发生器32经由上游传输路径34传输一个预先设定的测试序 列。所述测试序列经由上游开关36、即将被测试的开关31及下游开关 37在输出OUT1处被传输。随后所述测试信号通过沿着下游传输路径35 到达探测器33。根据特殊实施例，时钟信号发生器VCO经由探测器33 向发生器32提供一个时钟信号。
技术领域
本发明涉及被提供有集成RF测试装置、专用于高速传输的集成电 路。更具体地，它涉及一种开关设备，所述开关设备包括通过连接点 所连接的多个输入和输出，所述连接点构成由控制元件驱动、用于将 在所述输入被供给的信号切换到所述输出的开关矩阵，所述设备包括 由所述控制元件所控制的集成测试装置，以便于测试所述连接点的操 作。
本发明还涉及一种包括这种设备的集成电路。最终，它涉及一种 采用光学连接且包括这种设备的传输系统的自动开关。
技术背景
本发明得到无数的应用，著名的是在光学传输系统中的应用。它 在高速包开关应用中尤其有利。
在变化范围可能高达每秒几吉[千兆]比特的高速率下操作的集成 电路需要适当的测试工具。的确，在生产期间的测试水平中难以向电 路中外加注入具有这样高频率的信号。
在序号EP 229 433下所公布的欧洲申请说明了一种用于组合式逻 辑电路及包括这种设备的集成电路的测试电路。所述设备被提供有集 成测试装置，借助于所述集成测试装置，正在生产的电路可以得到测 试，即测试开关矩阵每个连接点的操作。这些装置包括用于产生预先 设定测试信号的测试信号发生器，以及用于探测在开关设备输入处所 供给的测试信号是否在输出处被正确地接收的探测器。
采用如上述应用所说明的发生器与探测器的单耦合具有某些缺 点。一方面，测试信号从测试信号发生器到即将被测试电路的所选择 输入以及另一方面从对应的输出到信号探测器所经过的路径，对于RF 传输来说相当长。在大多数情况下，所经过的路径大约等同于沿着电 路两个侧面(即电路的上游及下游)的三倍。这个路径长度对于RF传 输来说相当大，且可能对于电路的性能来说在起源处便具有有害的损 失。另一缺点是这个测试配置意味着：必须平行地沿着彼此处于相反 方向的路径，即电路的上游及下游走，直至由于路线限制有时它们彼 此交叉为止。平行的传输线和相反方向的那些传输线，以及线交叉也 具有在RF传输中引入干扰的趋势。这些干扰对于电路的性能是有害 的。在测试模式的操作期间，所采取的措施可能由于这些干扰显著地 被改变，这降低了所实现测试的可靠性。
发明内容
本发明的目的是提供一种被提供有集成测试装置的开关设备，其 不具有公知设备的缺点。
为此，提供在首段落所说明类型的设备，所述设备其特征在于所 述集成测试装置包括：
-用于在所述输入的第一部分上产生第一预先设定测试序列的第 一发生器；
-用于在所述输入的第二部分上产生第二预先设定测试序列的第 二发生器，所述发生器由一个且相同的时钟信号所馈给；
-用于探测所述第一或第二测试序列是否在所述输出的第一部分 被正确地接收的第一探测器，以及
-用于探测所述第一或第二测试序列是否在所述输出的第二部分 被正确地接收的第二探测器。
所述测试装置的这个配置将输入与输出分离成两个部分。每个发 生器提供输入的一部分且每个探测器接收输出的一部分。这些测试装 置提供限制RF信号在测试路径中沿着开关矩阵两侧所经过的距离且避 免路径彼此交叉或变成更长的可能性。
通过非限制性实例，参考随后所说明的实施例，本发明的这些及 其它方面将显而易见且将被加以阐明。
附图说明
在附图中：
图1是示例现有技术设备的一个功能图，
图2是示例根据本发明设备的一个实例的功能图，
图3是示例在图2中所示的特殊实施例的功能图。
优选实施例详述
图1示出根据现有技术的开关设备的一个实例，其包括如由欧洲 专利申请号229 483所表示的集成测试装置。所述设备包括一个开关 矩阵10，所述开关矩阵10具有多个被水平地设置在矩阵两个相对侧面 上的输入IN1和IN2及多个垂直地设置在矩阵另两个侧面上的输出 OUT1和OUT2。所述多个输入和输出分别示意性地由矩阵侧面上的单引 入箭头和引出箭头来表示。所述开关矩阵允许通过连接点(未示出) 矩阵的每个输入到每个输出的连接。提供所述的集成测试装置以控制 矩阵每个连接点的操作。所述测试装置包括一个RF测试信号发生器11 和一个信号探测器12，它们被设置在接近开关矩阵的两个相对角上且 借助于RF传输路径被连接到输入和输出上。提供所述发生器11以在 所述矩阵的输入处产生一个根据预先设定程序选择的预先设定测试序 列。控制设备(未示出)提供对测试序列进行编程且选择对应于即将 被测试的每个连接点的输入与输出的可能性。提供所述探测器12以探 测所述测试序列是否在所选择的输出处被(正确地)接收。图1示出 对于即将被测试每个连接点，RF测试信号所要经过的传输路径长度之 和大约与开关矩阵的周长相同。此外，路径可能在要经过路径的重要 部分上彼此交叉且变得更长，当RF信号在以吉赫兹数量级的高频下被 传输时，通过引入干扰或噪声，其能够干扰矩阵操作。
图2示出根据本发明的设备的一个实施例，借助于此公知设备的 缺点可以得到补救。图2以非常示意性的方式示例出开关设备的一个 实例，所述开关设备包括一个2n×2n类型的正方形开关矩阵20，其中 n是整数，所述设备被提供有多个被表示为IN1至INn的输入及被表示 为OUT1至OUT2n的输出。本发明还可适用于矩形的矩阵。根据所考虑的 应用，每个输入与输出可以包括2个差分元件。所述设备包括集成测 试装置，所述集成测试装置包括发生器21和探测器22的第一耦合及 发生器23和探测器24的第二耦合，其由例如VCO(电压控制的振荡器) 类型的提供周期时钟信号的时钟发生装置来互连。提供所述时钟发生 装置VCO以将至少两个发生器按照同一时间基础同步化，这样在每个 时钟前沿，所产生的信号根据预先设定的测试序列改变状态。从两个 发生器被同步化的时刻开始，预先设定的测试序列可以从发生器到发 生器而不同。提供所述第一耦合发生器21以将预先设定的RF测试序 列仅供给可能的输入的一部分，即例如输入IN1至INn，以便于将即将 经过的RF路径长度限制到沿着矩阵一侧的一倍长度。提供第一耦合探 测器22以探测仅由输出的一部分即例如输出OUT1至OUTn所接收的信 号，所述输出独立于在此已经提供接收信号的输入。探测器的作用是 验证所考虑的连接点是否在有用的频率，例如12.5gbit/s下正确地运 行。为此，所述探测器探测在所选择的对应于即将被测试连接点的输 出处接收的序列是否与在对应输入处所供给的序列相同。优选地，这 个已知序列在探测器水平被本地再生，并且随后与所接收的序列相比 较，以便于确定所述序列是否相同并且推断所考虑的连接点是否正常 运行。在对称方式下，提供第二耦合的发生器23和探测器24以分别 产生和探测在分别被表示为INn+1至IN2n和OUTn+1至OUT2n的输入与输出 的另一部分处所供给和接收的信号。已知耦合的每个发生器和每个探 测器可以供给或接收打算送给或来自与发生器和探测器的同一耦合或 与另一耦合相关的任何输入或输出的信号。实际上，探测器可以接收 由任何一个RF信号发生器产生的信号。这是两个发生器为什么必须被 同步化的原因。控制装置(未示出)允许预先设定的测试序列被编程 且允许选择对应于即将被测试的每个连接点的输入与输出。由发生器 21和23所产生的RF测试信号可以是PRBS类型(伪随机位流)的伪 随机信号。这些信号以及其产生的方法是众所周知的。例如可以使用 从7触发器寄存器及一个异或门所产生的27-1(127)个状态的伪随机 序列。这些信号的详情已经在文献中加以说明。
图3以详细方法示例出在图2示意性示出的根据本发明设备的一 个实施例。所述设备包括一个开关矩阵30，所述开关矩阵30包括由即 将被测试的开关31所表示的连接点。在图中仅示出矩阵的偶数输入和 奇数输出。所述设备还包括用于RF信号的一个发生器32和探测器33 的耦合，其旨在测试矩阵连接点的操作。分别对应于偶数输入和奇数 输出的RF信号发生器和探测器的单耦合被示例于图3。所述信号发生 器32通过上游传输路径34被连接到由IN0、IN2...IN2n表示的偶数输入 上。所述信号探测器33通过下游传输路径35被连接到由OUT1、 OUT3...OUT2n+1表示的偶数输出上。在每个输入处提供有上游开关设备36 以便于允许所述矩阵30在测试模式(T)或在正常操作模式(N)上的 切换。在下游每个奇数输出处提供有包括开关的等效下游开关设备 37，以便于从测试模式变化到正常操作模式。中央控制设备(未示出) 允许控制每个上游开关设备36或下游开关设备37以从一个操作模式 变化到另一模式。根据处于控制设备水平的预先设定测试程序，选择 一个连接点例如由将输入IN2连接到输出OUT1的开关31所表示的点A 来接受测试。在所述控制设备的控制下，为了测试连接操作起见，对 应于所选择连接点A的开关31实现了输入IN2和输出OUT1之间的连 接。通过控制元件，与输入IN2有关的上游开关设备36及连接到输出 OUT1的下游开关设备37被设置在测试模式(开关被闭合)，以便于传 递来自发生器32的测试信号并且传递到探测器33。然后被连接到输入 IN2的信号发生器32经由上游传输路径34传输一个预先设定的测试序 列。所述测试序列经由上游开关36、即将被测试的开关31及下游开关 37在输出OUT1处被传输。随后所述测试信号通过沿着下游传输路径35 到达探测器33。根据特殊实施例，时钟信号发生器VCO经由探测器33 向发生器32提供一个时钟信号。
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本发明涉及包括一个矩阵的开关设备，所述矩阵具有连接点和集成测试装置，所述测试装置包括两对发生器/探测器，所述的发生器/探测器被以这样的方式成对地控制以便于RF测试信号从所述发生器到相关的矩阵输入以及从矩阵的输出到相关的探测器所通过的传输路径大约与开关矩阵的单侧长度相同。 。
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