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FPGA的测试

陈庆孔  
【摘要】: 现场可编程门阵列(FPGA)器件是一种可编程器件,特别适合集成电路的新品开发和小批量ASIC电路的生产,近几年来发展非常迅速,已广泛应用于许多领域。但随着FPGA的广泛应用,对其准确性和可靠性的要求也变得越来越高。所以,有必要对FPGA器件的故障检测、诊断方法以及各种可测性设计技术进行全面深入的研究。 论文首先介绍了SRAM型FPGA的典型代表XC4000系列的结构和主要特性,并对XC4000系列器件的配置模式和配置顺序做了简单介绍。根据XC4000系列器件各组成模块的功能和特点,可以将其分为可编程逻辑功能块(CLB)、输入输出功能块(IOB)、互连资源(IR)、可配置接口模块(CIM)和进位逻辑(CLM)等五大部分组成。 对于这五个功能模块,可以采用“分治法”分别考虑各个模块的测试问题。论文随后深入讨论了各模块的测试问题,由于RAM测试的特殊性,所以对函数发生RAM模式的测试单独进行了讨论。我们在对各功能模块进行测试的时候基本上都是采用构成“一维阵列”的方法来进行。即把相同的功能块串连起来,通过公共输入端和初始输入端来施加测试向量,并将结果通过功能块逐级的传递,最终由一维阵列的输出端输出。这主要是受到FPGA芯片输入输出端口数目的限制,以及为了满足可控性和可观性的要求。通过这样的方法,较好的解决了各个功能块的测试问题,保证了较高的故障覆盖率。


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