基于FPGA的通用FLASH存储器测试验证系统

发布时间：2017-05-14 08:11

  本文关键词：基于FPGA的通用FLASH存储器测试验证系统，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：芯片的验证测试是芯片开发流程中的重要环节,验证部分的经费在整个开发中的比例也逐年增大。随着集成电路近年来工艺的发展,使得存储器在设计和制作过程中出现了越来越多的问题,因此芯片验证越来越受到重视,关系到整个设计的可行性。本文针对Flash芯片的验证开发了一款基于FPGA的通用测试平台,主要内容有： 1、讨论了开发本款Flash存储器验证系统的可行性,分析了芯片验证的的国内外发展现状。 2、研究了Flash存储器测试的基本原理,包括芯片故障模型和芯片测试算法,并介绍了本文中待测的6Mb NOR FLASH存储器芯片的结构,明确了系统的验证目的。 3、详细介绍了本文中设计的基于FPGA的通用Flash存储验证系统的硬件电路设计,着重介绍了设计思路和注意事项。在Cadence和Altium Design10中完成了各个模块的设计,主要包括FPGA外设电路设计、电源电路设计和上层接口板电路设计。 4、最后,用调试好的验证系统硬件电路在实验室对6Mb NOR Flash芯片进行验证测试,并综合各种测试数据来验证芯片的正确性。 本系统主要有两个特点：首先是系统选择的FPGA芯片可以嵌入MicroBlaze内核,相当于用FPGA实现了CPU和FPGA的功能；此外就是FPGA预留了219个IO口用于连接测试芯片,采用了上层接口板的设计,目的是为了实现系统通用的功能,针对不同的芯片只需要修改上层接口板电路和FPGA内部的程序,缩短了开发周期和成本。
【关键词】：芯片验证 FPGA 6Mb NOR FLASH 电路设计 通用
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP333;TP274
【目录】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 研究背景10-13
• 1.1.1 集成电路芯片测试简介10-12
• 1.1.2 存储器验证系统的可行性12-13
• 1.2 集成电路芯片验证的国内外发展状况13-14
• 1.3 论文的主要任务和章节安排14-16
• 第2章 存储器测试基本原理16-30
• 2.1 存储器分类简介16-18
• 2.2 Flash存储器的故障模型概述18-22
• 2.2.1 Flash芯片功能模型18-19
• 2.2.2 Flash存储器功能的故障模型19-22
• 2.3 常用存储器的测试算法22-23
• 2.4 6Mb NOR Flash存储器的芯片结构23-29
• 2.4.1 CTM Flash存储器原理24-25
• 2.4.2 芯片电路结构框图25-28
• 2.4.3 芯片封装28-29
• 2.5 本章小结29-30
• 第3章 FLASH存储器验证系统的硬件设计30-66
• 3.1 Flash存储器验证系统概述30-32
• 3.1.1 Flash存储器验证系统的功能需求30-31
• 3.1.2 Flash存储器验证系统的硬件架构31-32
• 3.2 FPGA最小系统设计32-39
• 3.2.1 FPGA芯片32-33
• 3.2.2 FPGA的电源供应33-35
• 3.2.3 JTAG下载电路35-37
• 3.2.4 FPGA的时钟输入37-38
• 3.2.5 FPGA的复位电路38-39
• 3.3 FPGA外设电路的设计39-53
• 3.3.1 DDR3电路设计39-42
• 3.3.2 DVI电路设计42-46
• 3.3.3 System ACE CF卡电路设计46-48
• 3.3.4 SPI Flash电路设计48-49
• 3.3.5 以太网PHY电路设计49-52
• 3.3.6 USB转UART电路电路设计52-53
• 3.3.7 液晶电路设计53
• 3.4 存储器验证系统电源电路的设计53-61
• 3.4.1 外部电源输入电路54
• 3.4.2 FPGA供电电路设计54-58
• 3.4.3 被测存储器供电电路设计58-61
• 3.5 存储器验证系统的接口板电路设计61-62
• 3.6 本章小结62-66
• 第4章 FLASH存储器的测试及演示66-80
• 4.1 数字控制逻辑架构66-67
• 4.2 FPGA数字逻辑控制程序开发67-71
• 4.3 芯片测试71-75
• 4.4 字线、位线串扰测试75-77
• 4.5 芯片演示77-79
• 4.6 本章小结79-80
• 第5章 总结与展望80-82
• 5.1 总结80
• 5.2 展望80-82
• 参考文献82-86
• 致谢86-87
• 攻读硕士学位期间参与的项目87-88
• 学位论文评闻及答辩情况表88

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李力;闪速存储器技术现状及发展趋势[J];单片机与嵌入式系统应用;2001年08期

2 胡一飞;徐中伟;谢世环;;NAND Flash上均匀损耗与掉电恢复在线测试[J];单片机与嵌入式系统应用;2007年03期

3 高剑;郭士瑞;蒋常斌;;FLASH存储器的测试方法[J];电子测量技术;2008年07期

4 时万春;;集成电路测试技术的新进展[J];电子测量与仪器学报;2007年04期

5 楼冬明,陈波;数字集成电路测试系统的研制[J];电子技术应用;2001年04期

6 郭桂良;朱思奇;阎跃鹏;;Flash Memory测试技术发展[J];电子器件;2008年04期

7 耿麦香;千兆以太网技术分析及应用[J];科技情报开发与经济;2004年08期

8 潘立阳,朱钧;Flash存储器技术与发展[J];微电子学;2002年01期

9 张曦,朱一杰,俞军;一种优化的Flash存储器测试算法[J];微电子学与计算机;2004年05期

10 鉴海防,王占和,李印增,张昭勇;SoC嵌入式flash存储器的内建自测试设计[J];微电子学与计算机;2005年04期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 李昆吉;FPGA动态可重构技术及其应用研究[D];哈尔滨工业大学;2012年

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本文编号：364631