收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

FPGA中边界扫描电路的设计

芦秋雁  
【摘要】: FPGA是英文Field Programmable Gate Array的缩写,即现场可编程门阵列。作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路产品,它既解决了定制电路的不足,又避免了原有可编程逻辑器件门电路资源有限的缺点。因此,FPGA的应用越来越广泛。但是随着FPGA规模的增大、封装的减小,其开发和应用的测试难度越来越大。边界扫描技术解决了这个问题,它是一种将可测性直接设计到硅片里的技术,支持系统级、板级和芯片级的测试,并已标准化,定义为IEEE 1149.1标准,即JTAG。 本文中涉及的边界扫描电路是FPGA必不可少的一个模块,它在芯片内部功能电路的周围增加部分寄存器单元和控制电路,通过对个别引脚的逻辑控制完成对芯片内部的功能测试或外部互连测试。与普通的边界扫描电路相比,它有更多的功能和更高的要求。它要求能够完成如下的用户需求:能够实现电路故障的检查;能够通过边界扫描模块配置并启动FPGA;允许用户通过边界扫描电路随时对FPGA内任意一个CLB、CLB中的LUT/触发器、IOB或者BRAM块的配置数据进行回读检查。 本文是关于FPGA中边界扫描电路的设计和实现,课题来源于成都华微电子系统有限公司可编程逻辑器件项目中的子项目,研究目的是设计出应用于FPGA中的边界扫描电路,以实现前文所提到的电路检查、配置、回读等功能。本文首先研究了边界扫描技术的基本理论和Virtex-E系列的FPGA的配置与回读规律,进而设计了工艺水平0.18μm、核心电压1.8 V的FPGA芯片中的边界扫描电路,并在此基础上,结合JTAG电路对FPGA芯片进行了整体仿真验证。JTAG电路能够满足所需要的各个要求,达到国外同类产品的相应指标。 在FPGA中嵌入边界扫描电路,一方面提高了芯片的可靠性,可由用户对FPGA内部功能、外部连线等进行检查;另一方面完备了FPGA自身的功能,使项目设计的芯片与国际先进水平接轨,对开发功能全面的、高品质的具有中国自主知识产权的FPGA芯片具有积极意义。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 王桃发;;设计不同风格的BST指令实现结构[J];黑龙江科技信息;2009年01期
2 陈庆孔;;边界扫描技术在FPGA测试中的应用[J];计算机与数字工程;2010年09期
3 王桃发;;BST指令实现的结构探讨[J];河北工业大学学报;2009年01期
4 王炎辉,何仑,杨松华;一种基于核设计的SOC测试控制体系结构[J];计算机测量与控制;2005年06期
5 雷沃妮;;板载FPGA芯片的边界扫描测试设计[J];现代雷达;2006年01期
6 朱恒静;;采用边界扫描的方法测试PCB[J];微电子测试;1997年01期
7 王孜,刘洪民,吴德馨;边界扫描测试电路的设计[J];微电子学;2003年01期
8 张甜;王祖强;蔡棽;;边界扫描测试的软件实现[J];计算机工程;2007年07期
9 杨宁;董辉;白桂欣;;基于现场可编程门阵列的液晶驱动设计[J];大连海事大学学报;2007年S1期
10 吴兰臻,樊桂花;基于BST技术的ASIC设计[J];测控技术;2001年06期
11 刘维周;;数字电路设计中边界扫描测试策略[J];云南大学学报(自然科学版);2005年S2期
12 葛青;陈光;;PCI-1149.1边界扫描主控器的设计[J];电子测量与仪器学报;2006年04期
13 胡莲,肖铁军;边界扫描测试技术及其应用[J];微处理机;2004年02期
14 蒋念平;李伟;;现场可编程门阵列实现液晶显示控制的新方法[J];上海理工大学学报;2009年02期
15 牛俊峰;罗奥;刘雷波;魏少军;;嵌入式可重构系统芯片的硬件验证平台设计[J];电视技术;2008年02期
16 宋沛;罗琼;;基于VHDL的简易CPU的设计和实现[J];电脑与电信;2010年08期
17 吴兰臻,樊桂花;基于BST技术的印制电路板的测试[J];仪器仪表学报;2002年S2期
18 荣昊亮;俞承芳;;基于胚胎细胞阵列可容错系统的FPGA验证[J];复旦学报(自然科学版);2006年01期
19 蒋晓;;应用于FPGA的边界扫描设计[J];中国集成电路;2006年08期
20 宋克柱,杨小军,王砚方;边界扫描测试的原理及应用设计[J];电子技术;2001年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张晓波;姜岩峰;张东;;一种JTAG IP核的定制方式及其优化处理[A];第十九届测控、计量、仪器仪表学术年会(MCMI'2009)论文集[C];2009年
2 刘思久;罗艳;郑春平;于德伟;;用于边界扫描测试的虚拟仪器开发[A];2007'中国仪器仪表与测控技术交流大会论文集(一)[C];2007年
3 王维英;姜岩峰;;一种JTAG IP核的设计方案及JTAG逻辑定制的一般方法[A];2007通信理论与技术新发展——第十二届全国青年通信学术会议论文集(上册)[C];2007年
4 杨兵;姜岩峰;张东;;混合信号集成电路边界扫描测试技术的实现[A];第十九届测控、计量、仪器仪表学术年会(MCMI'2009)论文集[C];2009年
5 刘思久;郑春平;黄辉;;用于数字电路调试的边界扫描测试仪开发[A];2007'仪表,自动化及先进集成技术大会论文集(二)[C];2007年
6 汪贤文;;初探“JTAG”的应用[A];第十届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集[C];2000年
7 李强;潘明;许勇;;基于FPGA的RISC微处理器的设计与实现[A];广西计算机学会2005年学术年会论文集[C];2005年
8 鲁巍;杨修涛;李晓维;;基于JTAG标准的边界扫描结构在一款通用CPU中的设计[A];第十届全国容错计算学术会议论文集[C];2003年
9 雷加;苏波;;基于IEEEll49.4标准TAP控制器的设计[A];2007'中国仪器仪表与测控技术交流大会论文集(一)[C];2007年
10 刘常杰;叶声华;杨学友;;基于FPGA高速视觉检测系统的研究[A];中国仪器仪表学会第三届青年学术会议论文集(上)[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 贺传峰;基于FPGA的甚短距离高速并行光传输系统研究[D];天津大学;2005年
2 庄圣贤;超声数字信号处理软件固化及新型数字超声探伤仪的研制[D];浙江大学;2001年
3 段然;嵌入式可重构DSP体系结构研究[D];西北工业大学;2005年
4 郑晓双;机载合成孔径雷达运动补偿技术研究[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2007年
5 钱江波;连续查询硬处理器及相关算法研究[D];东南大学;2006年
6 熊磊;低密度奇偶校验码构造、并行级联与译码器设计的研究[D];北京交通大学;2007年
7 章勇高;电力电子变换器全数字化有源共模电磁干扰抑制技术研究[D];华中科技大学;2007年
8 程泽浩;HXMT中能望远镜数据获取研究[D];中国科学技术大学;2009年
9 龙潜;噪声环境下的语音识别技术研究[D];中国科学技术大学;2007年
10 刘超;HLS满能量注入研究及新型冲击磁铁脉冲发生器研制[D];中国科学技术大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 芦秋雁;FPGA中边界扫描电路的设计[D];电子科技大学;2009年
2 彭雨;基于FPGA的绝对式光电编码器通信接口研究[D];华中科技大学;2008年
3 关琳;基于Bitstream的演化硬件适应度评估技术研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
4 吕彩霞;JTAG的设计与研究[D];北京交通大学;2006年
5 苏建;基于边界扫描测试的USB下载接口电路设计及实现[D];电子科技大学;2006年
6 韩向超;基于边界扫描技术的电路板测试方法研究[D];江苏科技大学;2010年
7 向俊;基于USB2.0的配置接口电路软硬件设计与实现[D];电子科技大学;2007年
8 刘建芳;基于边界扫描测试技术的测试图形生成的研究[D];江苏大学;2006年
9 吴倩;JTAG软核测试与应用设计[D];北京交通大学;2008年
10 于德伟;基于边界扫描的数字系统可测性设计研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 淮河水手;“备用配置”助你快速接入[N];电脑报;2005年
2 黄苗子;好书不厌百回读[N];中国新闻出版报;2001年
3 汉风唐韵;DHCP的备份、还原[N];电脑报;2004年
4 西镇;网络服务有“备”无患[N];电脑报;2005年
5 朱炳林;旧书不厌百回读[N];中国中医药报;2002年
6 记者 孟飞鸿;小区门口挂“电脑” 就业信息一点就知[N];成都日报;2005年
7 于翔;四大特性铸就成熟的CMDB[N];网络世界;2006年
8 宋占坡;用单片机控制字符型液晶显示器TC1602A[N];电子报;2007年
9 柳相铁;用IPSwitcher修改网络配置信息[N];电脑报;2004年
10 汪宏胜;苏州移动多项服务树形象[N];消费日报;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978