發(fā)布時(shí)間：2020-04-28 02:05

【摘要】：隨著集成電路技術(shù)的快速發(fā)展,現(xiàn)場可編程門陣列(Field Programmable Gate Array,FPGA)行業(yè)發(fā)展迅猛、市場需求增加、半導(dǎo)體工藝技術(shù)要求提升,使FPGA行業(yè)朝著集成度更高、性能更強(qiáng)、內(nèi)部架構(gòu)更加復(fù)雜的方向發(fā)展。為了減小產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期,降低整體成本和高效全面測試FPGA,研究FPGA中邏輯資源的全覆蓋測試顯得尤為重要。本文基于大規(guī)模集成電路自動(dòng)測試系統(tǒng)J750,對FPGA資源的全覆蓋測試展開研究。文中將Virtex-Ⅱ系列FPGA作為研究對象,分多個(gè)模塊闡述了FPGA芯片內(nèi)部的資源結(jié)構(gòu),介紹了數(shù)字電路的常見故障和相應(yīng)的測試算法,詳細(xì)說明了Virtex-Ⅱ內(nèi)部各模塊、芯片直流參數(shù)和交流參數(shù)的測試原理和測試方法。根據(jù)FPGA測試需要,分析其內(nèi)部邏輯資源的故障模型,并建立相應(yīng)的測試模型,從而達(dá)到全芯片覆蓋測試的目的。同時(shí),本課題研究了以J750為測試平臺的Virtex-Ⅱ型FPGA的全資源、全參數(shù)的測試方法,并形成一套通用、高效的FPGA測試流程。首先,本文對Virtex-Ⅱ型FPGA中的典型產(chǎn)品XC2V1000的內(nèi)部資源做了充分介紹。從內(nèi)部結(jié)構(gòu)來看,基于SRAM架構(gòu)的FPGA資源模塊都屬于數(shù)字電路的范疇,而針對于數(shù)字電路的測試,典型的結(jié)構(gòu)在業(yè)界都有相對成熟的測試方法。論文中采用了多種測試技術(shù),比如內(nèi)建自測試和路徑掃描結(jié)構(gòu),形成了一套針對SRAM型FPGA的有效測試方法。其次,結(jié)合Virtex-Ⅱ型FPGA的資源架構(gòu)和SRAM型FPGA的測試方法,課題建立了多種針對Virtex-Ⅱ型FPGA的專用測試模型,滿足了XC2V1000全覆蓋測試的要求。由于課題需要建立一個(gè)生產(chǎn)型的測試平臺,所以測試平臺不能只包括功能模塊的覆蓋測試,也必須加入交直流參數(shù)的測試。同時(shí),論文對XC2V1000的直流參數(shù)和交流參數(shù)的測試?yán)碚摵蜏y試方法進(jìn)行了詳細(xì)說明。第三,文中還說明了SRAM架構(gòu)FPGA在J750上的自動(dòng)測試流程,這是FPGA實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)篩選的關(guān)鍵,可以大大的降低FPGA的測試成本。文中引入了Perl腳本語言編寫軟件來處理大量的文本操作,用軟件代替人來處理大量重復(fù)性的工作既提高了工作效率,又避免了由人為因素引入的錯(cuò)誤。最后,文中闡述了J750的主要結(jié)構(gòu)、測試原理和調(diào)試方法,為XC2V1000全覆蓋測試提供了很好的技術(shù)理論支撐。根據(jù)文中建立的一套完整的測試流程,形成了一個(gè)穩(wěn)定的測試平臺,并實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的工程量產(chǎn),測試結(jié)果達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN791

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本文編號：2642927