基于J750的Virtex-Ⅱ型FPGA测试

发布时间：2020-04-28 02:05

【摘要】：随着集成电路技术的快速发展,现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)行业发展迅猛、市场需求增加、半导体工艺技术要求提升,使FPGA行业朝着集成度更高、性能更强、内部架构更加复杂的方向发展。为了减小产品的设计周期,降低整体成本和高效全面测试FPGA,研究FPGA中逻辑资源的全覆盖测试显得尤为重要。本文基于大规模集成电路自动测试系统J750,对FPGA资源的全覆盖测试展开研究。文中将Virtex-Ⅱ系列FPGA作为研究对象,分多个模块阐述了FPGA芯片内部的资源结构,介绍了数字电路的常见故障和相应的测试算法,详细说明了Virtex-Ⅱ内部各模块、芯片直流参数和交流参数的测试原理和测试方法。根据FPGA测试需要,分析其内部逻辑资源的故障模型,并建立相应的测试模型,从而达到全芯片覆盖测试的目的。同时,本课题研究了以J750为测试平台的Virtex-Ⅱ型FPGA的全资源、全参数的测试方法,并形成一套通用、高效的FPGA测试流程。首先,本文对Virtex-Ⅱ型FPGA中的典型产品XC2V1000的内部资源做了充分介绍。从内部结构来看,基于SRAM架构的FPGA资源模块都属于数字电路的范畴,而针对于数字电路的测试,典型的结构在业界都有相对成熟的测试方法。论文中采用了多种测试技术,比如内建自测试和路径扫描结构,形成了一套针对SRAM型FPGA的有效测试方法。其次,结合Virtex-Ⅱ型FPGA的资源架构和SRAM型FPGA的测试方法,课题建立了多种针对Virtex-Ⅱ型FPGA的专用测试模型,满足了XC2V1000全覆盖测试的要求。由于课题需要建立一个生产型的测试平台,所以测试平台不能只包括功能模块的覆盖测试,也必须加入交直流参数的测试。同时,论文对XC2V1000的直流参数和交流参数的测试理论和测试方法进行了详细说明。第三,文中还说明了SRAM架构FPGA在J750上的自动测试流程,这是FPGA实现量产筛选的关键,可以大大的降低FPGA的测试成本。文中引入了Perl脚本语言编写软件来处理大量的文本操作,用软件代替人来处理大量重复性的工作既提高了工作效率,又避免了由人为因素引入的错误。最后,文中阐述了J750的主要结构、测试原理和调试方法,为XC2V1000全覆盖测试提供了很好的技术理论支撑。根据文中建立的一套完整的测试流程,形成了一个稳定的测试平台,并实现了产品的工程量产,测试结果达到了预期目标。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN791

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本文编号：2642927