一个简单的实现方法是为每个被测试的设备使用一个专用的数字仪器，这才满足为每个设备隔离I²C总线的要求，但是这种“蛮力”方法的成本将超过整个系统预算。因此设计了一种利用开关或多路复用的数字接口实现每个DUT通过专用的I²C总线进行通信，从而最大限度地减少数字仪器资源。基于成本、通道密度和易用性，该方案选择的仪器是Marvin Test Solutions公司的 GX5295 数字 I/O 板卡。
GX5295板卡单槽为有32个通道，每个pin支持PMU，深度缓存以及一个强大的API函数库。GX5295支持并行测试8个设备，不会出现从地址冲突问题。通过整合8:1的多路复用开关，可以使GX5295板卡一次测试64个设备中的其中8个，且避免了从地址冲突。这种方法使得一个价格不昂贵的GX5295在分配好的时间预算下测量一个64站点的负载板。并且，由于GX5295支持多仪器同步扩展，在512台设备上进行测量的时间与在64台设备上进行测量的所花费的时间相同。
系统扩展只需添加额外的GX5295板卡、负载板、槽位以及ITA电缆，最多可达8套。(512 个DUTs)。
负载板
负载板的密度设置为64个设备(如图2)。由于上面解释的原因，这为系统扩展提供了一个自然的粒度。为了简化系统/DUT接口，将mux开关装置放置在负载板上，消除了外部开关和相关电缆，同时保持了良好的信号完整性。
负载板包括64个三色led，用于直观地指示每个DUT的通过/失败状态。LED电源包括一个电池备份，这样即使当负载板从系统中移除时，视觉上的通过/失败状态仍然保持——这对于操作者手动移除和添加设备是非常必要的。在测试过程中，负载板上的充电电路可以保持电池处于关闭状态。
由于I²C接口是开路集电极，因此需要外部上拉电阻才能工作。这些电阻干扰PMU接触测试，以确定适当的DUT插入插座--电流通过上拉电阻淹没ESD二极管的测量值。因此，在进行接触测量时，需用Vcc控制的上拉继电器将上拉电阻与Vcc进行隔离(如图3)。
负载板控制
价格不贵的MTS GX5733是一个静态数字I/O模块，可用于控制负载板上的所有功能（I²C MUX，三色LED和Vcc上拉隔离继电器）。为此开发了一种简化的负载板控制驱动程序。
PXI机箱
PXI机箱选用的是MTS GX7305大功率机箱。机箱可提供20个PXI-1(非PXIe)插槽--一个槽位是MXI远程控制器槽位，另外19个槽位是用于设备槽位。机箱超过了PXI最低规格的功率传输和冷却能力，并且包括背板电压和槽位温度监测的功能。
接口测试适配器( Interface Test Adapter, ITA)
为GX7305的前面板设计的专用ITA，允许在测试系统资源和加载板之间进行简单、干净的布线。PXI仪器线缆和外部E36313A电源线与ITA背板的连接器进行适配，当铰链面板关闭时，连接器是隐藏在内部的。ITA的前面板有连接到负载板的线缆、质量流量控制器和排气阀的连接装置（如图4）。
图5详细描述了测试系统资源和相关的ITA结构框图。
气体控制
为了精确控制气体对DUT的曝光量，专门设计了一个封闭的环境(chamber)来容纳负载板，并将测试气体限制在一个有限的空间内。通过质量流量控制器(MFCs)将气体引入到这个封闭的空间中，质量控制器测量洁净干燥空气、湿化空气和测试气体，允许它们精确地混合，以达到所需的气体密度(单位为百万分之一)。还为每个chamber提供了一个单独的MFC，以便测量混合气体到封闭室的控制体积。MFC的控制是使用GX5295的J3连接器上的外部PMU通道来执行的。
测试完成后，使用排气阀将测试气体从负载板的封闭室内排出。排气阀是通过电磁阀进行操作，所需的电源由E36313A电源供给，控制是通过ITA上面的12V的开关继电器进行控制。
软件
控制系统的软件是使用的ATEasy 10。软件控件的编写方便了后期系统的扩展。ATEasy支持多线程应用。对于每个GX5295/负载板 /chamber（封闭室），ATEasy实例化一个单独的线程来处理测量数据并生成数据日志报告。ATEasy测试应用程序可查询系统中安装的GX5295的数量（每64个站点的负载板对应一个GX5295），然后为每个负载板动态分配一个线程。处理所有线程中共有的线程，如：初始化每个负载板上并行运行的数字测试模式，方便使用线程进行同步。
ATEasy测试应用程序中的驱动包括GX5295、GX5733、Keysight 电源模块、GX7305机箱控制器以及一个用于管理数据日志记录的Excel电子表格驱动程序。在GX5733静态数字设备上构建了一个MOX驱动程序，用于简化对负载板的控制。
