芯片测试装置和芯片测试方法
技术领域
本发明涉及芯片测试领域，具体地涉及一种芯片测试装置和一种芯片测试方法。
背景技术
随着芯片设计与制造技术的日新月异，芯片的复杂度有了很大的提升，芯片样品测试的工作量急剧增加。传统的手工测试无法完成大量并发、自动处理测试任务及数据等任务，且重复劳动量大，往往因为人为因素导致漏测。自动化测试可以很好地规范化测试过程，规避人工测试存在的问题，提升测试效率。
现有芯片测试技术，测试工具繁多，自动化工具复用性差，分散的测试工具也造成了测试数据的分散，对工具的操作以及对数据的处理很多还是需要人工参与的，效率低下，造成人力和资源的浪费。
发明内容
本发明实施方式的目的是提供一种芯片测试装置和一种芯片测试方法，以至少解决上述的芯片中测试工具繁多，自动化工具复用性差的问题。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种芯片测试装置，所述测试装置包括：
测试设备库，用于产生相应的测试信号；
底层函数库，封装有与所述测试设备库对应的接口函数库和数据处理函数库；
关键字库，封装有用于调用的关键字，所述关键字与所述接口函数库和所述数据处理函数库中的算法一一对应；
业务应用层，用于存储、执行和编写测试功能模块，所述业务应用层通过所述测试功能模块调用所述关键字库所形成的测试逻辑，组合和调用所述接口函数库和所述数据处理函数库中的算法驱动所述测试设备库对应的设备产生相应的测试信号，实现对所述芯片的测试。
可选的，所述测试功能模块包括芯片测试规范对应的测试逻辑调用所述关键字库形成的测试用例脚本；
所述业务应用层用于通过运行所述测试用例脚本、调用所述关键字对应的数据处理函数库和接口函数库中的算法实现对所述芯片的测试。
可选的，所述测试功能模块包括芯片功能测试模块、芯片接口协议测试模块、芯片功耗测试模块、芯片可靠性测试模块、测试用例管理及报告生成模块中的一者或多者。
可选的，所述芯片测试装置还包括报错定位模块；所述报错定位模块用于对所述测试功能模块在执行测试用例脚本过程中出现的异常或者测试出的bug进行定位。
可选的，所述业务应用层用于运行所述测试用例脚本、调用所述关键字对应的接口函数库中的算法，将所述测试信号转换后作用于所述芯片产生返回值。
可选的，所述关键字库包括图表生成关键字库；
所述数据处理函数库包括python数据分析函数库；所述图表生成关键字库与所述python数据分析函数库相对应；所述芯片测试规范对应的测试逻辑包括图表生成逻辑；
所述测试用例管理及报告生成模块用于运行所述图表生成逻辑，调用所述图表生成关键字库对应的python数据分析函数库，运用python数据分析函数库自动处理所述返回值，并生成测试报告。
可选的，所述接口函数库包括SPI读写器驱动库、示波器驱动库、MP300驱动库、高速接口协议分析仪驱动库、同测设备驱动库中的一者或多者。
可选的，测试设备库包括读卡器、示波器、协议分析仪、集成测试设备和同测设备。
本发明还提供一种基于上述的测试装置的芯片测试方法，所述芯片测试方法包括：
响应于测试指令，业务应用层通过测试功能模块调用关键字库所形成的测试逻辑，组合和调用接口函数库和数据处理函数库中的算法驱动所述测试设备库对应的设备产生相应的测试信号，对所述芯片进行测试，获得所述测试指令的测试结果。
可选的，所述测试功能模块包括芯片接口协议测试模块，所述测试指令包括所述芯片接口协议测试模块的触发指令。
通过上述技术方案，本发明通过组合和调用接口函数库和数据处理函数库中的算法驱动测试设备库对应的设备产生相应的测试信号，完成对芯片样品的自动化测试，可快速完成开发部署，加快了测试开发的进度，通过封装有不同测试设备的底层函数库，可实现对不同测试设备的驱动和不同测试项目的测试，具有较强的通用性和良好的扩展性。
本发明实施方式的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施方式的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施方式，但并不构成对本发明实施方式的限制。在附图中：
图1是本发明实施例提供的基于Robot Framework的安全芯片测试方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的基于Robot Framework的安全芯片测试装置的功能模块图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种芯片测试装置，所述测试装置包括：
测试设备库，用于产生相应的测试信号；
底层函数库，封装有与所述测试设备库对应的接口函数库和数据处理函数库；
关键字库，封装有用于调用的关键字，所述关键字与所述接口函数库和所述数据处理函数库中的算法一一对应；
业务应用层，用于存储、执行和编写测试功能模块，所述业务应用层通过所述测试功能模块调用所述关键字库所形成的测试逻辑，组合和调用所述接口函数库和所述数据处理函数库中的算法驱动所述测试设备库对应的设备产生相应的测试信号，实现对所述芯片的测试。
本实施例中，对芯片的测试，主要是选用的芯片测试规范对应的测试逻辑进行；本实施例优选安全芯片进行测试。上述芯片测试装置，采用开源的Robot Framework测试框架进行测试；所述Robot Framework为python编写的功能自动化测试框架。
如图1所示，测试设备库根据整个测试任务，选定的测试设备包括读卡器、示波器、协议分析仪、集成测试设备和同测设备等。自动化测试装置具体运用安全芯片功能测试时：读卡器选定PCSC读写器或SPI读写器，用于满足安全芯片数据读写；集成测试设备选定MP300设备；MP300设备和协议分析仪用于满足安全芯片样品性能测试和接口协议测试的需求；根据安全芯片样品功耗测试的需求，选定示波器和电流探头；根据安全芯片样品可靠性测试的需求，选定同测设备。底层函数库包括PySmartCard、xlwings等第三方库、自定义库和Robot Framework官方库；其中自定义库是根据测试任务提前封装形成的接口函数库和数据处理函数库。第三库和官方库中也包括对应的接口函数库和对应的数据处理函数库。接口函数库和数据处理函数库中封装有相应的算法。
为了调用方便，自定义库采用python将接口函数库封装成SPI读写器驱动库、示波器驱动库、MP300驱动库、高速接口协议分析仪驱动库、同测设备驱动库，以对应实现测试设备的调用匹配。关键字库包括业务关键字库、数据关键字库和官方关键字库；业务关键字库中的关键字和数据关键字库中的关键字对应接口函数库和数据处理函数库中的算法。官方关键字库中的关键字对应于第三方库和官方库中的算法。
如图2所示，所述测试功能模块优选包括安全芯片功能测试模块、安全芯片接口协议测试模块、安全芯片功耗测试模块、安全芯片可靠性测试模块和测试用例管理及报告生成模块；所述测试功能模块包括安全芯片测试规范对应的测试逻辑调用所述关键字库形成的测试用例脚本；
所述业务应用层用于通过运行所述测试用例脚本、调用所述关键字对应的数据处理函数库和接口函数库中的算法实现对所述安全芯片的测试。
可选的，芯片测试装置还包括报错定位模块；所述报错定位模块用于对所述测试功能模块在执行测试用例脚本过程中出现的异常或者测试出的bug进行定位。具体的，报错定位模块通过调用SPI读写器驱动库获得读卡器连接句柄，并获取芯片的复位信息；报错定位模块通过关键字调用第三方的底层算法库，简化输入和输出，并将底层算法库按照安全算法的处理机制进行进一步封装；报错定位模块通过相对应的关键字调用算法库中的各种安全算法接口，将各个类型的算法进行规整，进一步封装成通用的形式，比如算法加密，将各种算法通过关键字进行区分和识别，即使用时通过关键字来选择相对应的算法；另外接口函数中还开发了一些常用的功能函数接口，比如异或处理，取16进制随机数，补位等；报错定位模块通过输入不同的关键字封装不同协议的功能指令，将基本指令转化成功能函数接口，实现测试用例脚本对接口函数和算法的简洁调用；测试用例脚本将各层字库按照一定的逻辑进行组合和灵活调用，实现实际测试的正常进行；调用第三方库中Python的多线程函数模块，使用独个线程将脚本执行过程进行逐行保存至TXT文件中，方便之后数据和bug的查阅；可以定位出脚本出错在哪个脚本的哪一行，方便定位bug和脚本编写错误。
测试用例管理及报告生成模块中的UI界面模块通过设置不同的按钮，比如连接设备、复位、脚本执行等按钮，进行单项或多项测试操作，形成自动化执行功能，同时执行的过程会在界面中打印出来。
可选的，所述业务应用层用于运行所述测试用例脚本、调用所述关键字对应的接口函数库中的算法，将所述测试信号转换后作用于所述安全芯片产生返回值。
可选的，所述关键字库包括图表生成关键字库，所述数据处理函数库包括python数据分析函数库；所述图表生成关键字库与所述python数据分析函数库相对应；所述安全芯片测试规范对应的测试逻辑包括图表生成逻辑；所述测试用例管理及报告生成模块，用于运行所述图表生成逻辑，调用所述图表生成关键字库对应的python数据分析函数库，运用python数据分析函数库自动处理所述返回值，并生成测试报告。python作为一门高级编程语言，简单易懂，虽然其使用C语言写的，但是它摒弃了非常复杂的指针，简化了Python的语法，Python的可扩展性和可嵌入型，可以将希望不公开的算法用C/C++编写，然后进行调用进行使用。由于Python本身就是一门脚本语言，并且语法简单，利用强制缩进使代码更有可读性，同时有强大的标准库支持，可以完成和处理各种工作。
第三方库中的接口函数库中的业务关键字库对应关键字为reliabilitytestlibrary，powertestlibrary和fuctiontestlibrary；关键字reliabilitytestlibrary，关键字powertestlibrary和关键字fuctiontestlibrary是设备驱动库，设备驱动库中也可以包括相应算法或者组合算法逻辑。
第三方库中的数据处理函数库(数据关键字库)对应关键字为DoExcellibrary，reportlibrary，关键字DoExcellibrary和关键字reportlibrary，中也可以包括相应算法或者组合算法逻辑。
官方库中的数据处理函数库（官方关键字库）对应关键字为Builtin，String等。关键字Builtin和关键字String中也可以包括相应算法或者组合算法逻辑。
本发明还提供有一种芯片测试方法，优选的，采用上述的芯片测试装置对安全芯片进行测试，该芯片测试方法包括：
响应于测试指令，业务应用层通过测试功能模块调用关键字库所形成的测试逻辑，组合和调用接口函数库和数据处理函数库中的算法驱动所述测试设备库对应的设备产生相应的测试信号，对所述安全芯片进行测试，得到所述测试指令的测试结果。
测试指令可以是对业务应用层进行选择输入，对应于功能测试模块中的安全芯片功能测试模块、安全芯片接口协议测试模块、安全芯片功耗测试模块、安全芯片可靠性测试模块和测试用例管理及报告生成模块对应的触发指令。
具体的，测试人员可选择已完成功能测试模块对安全芯片进行单项或多项测试操作，测试装置自动将测试过程中的返回值进行数据存储。在测试完成后，测试人员可选择测试用例管理及报告生成模块的触发指令report，测试系统会调用python数据分析函数库将储存的数据生成测试报告数据，然后自动将测试报告数据打印成规定格式的测试报告，提高测试效率。
本发明通过组合和调用接口函数库和数据处理函数库中的算法驱动测试设备库对应的设备产生相应的测试信号，完成对安全芯片的自动化测试，可快速完成开发部署，加快了测试开发的进度，通过封装有不同测试设备的底层函数库，可实现对不同测试设备的驱动和不同测试项目的测试，具有较强的通用性和良好的扩展性。
以上结合附图详细描述了本发明的可选实施方式，但是，本发明实施方式并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施方式的技术构思范围内，可以对本发明实施方式的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施方式的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施方式对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施方式的思想，其同样应当视为本发明实施方式所公开的内容。
