与应用无关的FPGA互联资源测试配置方法研究与自动化实现

发布时间：2019-09-20 00:20

【摘要】：随着半导体先进工艺的迅速发展,以及各种电子设计领域对FPGA芯片的巨大需求,将推动FPGA行业不断向前发展,FPGA的集成度会越来越高,内部资源越来越复杂,功能越来越强大,这势必会增加FPGA芯片的测试难度。对于FPGA生产厂商来说,FPGA芯片的出厂可靠性测试是确保一颗芯片合格的重要保证,产品的质量问题决定着企业的信誉和竞争力,所以能否为用户提供合格的芯片对于FPGA芯片生产厂商来说至关重要。本论文通过分析现有FPGA测试技术的优势和局限性,提出了一种高效通用的FPGA自动化测试配置方法,自动化配置方法能够很好的解决现有FPGA测试技术的配置次数较多,操作复杂的问题。提出的自动化配置方法具有配置次数较少,覆盖率高,适用于Virtex全系列FPGA芯片的测试配置,可扩展性强等优点。本文通过对Virtex全系列FPGA互联资源的详细分析,结合图论的知识建立了通用的互联资源测试模型,测试模型抽象的描述了FPGA内部互联资源的连接关系,是我们提出测试配置算法的根本依据。从测试配置的角度,深入研究了FPGA的三类互联资源,以及它们对自动化配置方法的影响,为这三类资源模块的自动化配置提供了实践依据。基于通用的测试模型,利用图论相关理论提出了寻找可布通路径和节点不相交路径的算法,两个算法配合使用可以自动生成所有的测试路径配置,结合其他模块资源的自动化配置,实现FPGA测试配置图形的自动化生成。为了能很好的证明配置算法的可行性,用程序实现配置算法后,借助实验室开发的FPGA测试系统,在Virtex-5芯片上做了具体的实验验证,实验结果表明我们提出的配置算法完全符合FPGA的测试需求。本文提出FPGA自动化测试配置方法,与手动配置相比自动化程度高所需配置时间少,大大降低了测试配置的时间成本,有效的解决了互联资源测试配置复杂,配置成本高的问题。目前该自动化配置方法已被某科研机构用于FPGA芯片大规模量产测试中,进一步说明了本测试配置方法的实际应用价值。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TN407

【参考文献】