自二十世紀80年代以來,現(xiàn)場可編程門陣列（Field Programmable Gate Array,FPGA）器件的發(fā)展不斷進步。FPGA是一種現(xiàn)場可編程的專用集成電路,由于這個特點,FPGA系列的器件受到越來越多電路設計人員以及生產廠商的喜愛。其主要發(fā)展方向就是集成度越來越高,性能也越來越強,內部結構也變得越來越復雜,這些都給FPGA的測試急劇的增加難度。但是隨著測試難度的提高,FPGA設計人員和生產廠商對于FPGA的穩(wěn)定性和可靠性也越來越重視。簡而言之,FPGA測試的有效可實行性直接關系到FPGA產品的生產設計周期以及研發(fā)成本。目前已知的大部分測試方法僅適用于Xilinx XCV系列芯片,且對于金屬互連線的測試多是通過人工手動連線配置,需要極大地消耗時間成本,無法有效地測試Virtex-4系列FPGA。目前已知的測試方法不能滿足FPGA內部金屬互連線互連結構測試的需求,而達到測試需求的先決條件是在能夠保證測試用例覆蓋率盡可能高的前提下使用盡可能少的測試用例數(shù)目。針對這種情況,本文展開基于Xilinx公司Virtex-4系列FPGA器件內部金屬互連線互連結構的自動化測試方法研究,實... 

【文章來源】：武漢理工大學湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

FPGA的體系結構

也就是測試是否有故障存在待測 FPGA 芯片上[16]。二是故障診斷，也就是通過某些診斷算法和測試激勵去達到確定故障類型的目的，以及找出故障的位置[17]。本論文的研究目的是 FPGA 內部互連結構金屬互連線的覆蓋及故障測試。按照測試內容進行分類，可以將 FPGA 測試分為兩類，一類為參數(shù)測試，其中高低電平電壓的輸入輸出屬于直流參數(shù)，各種延遲及頻率屬于交流參數(shù)。還有一類是功能測試，包括 CLB、金屬互連線、RAM 塊，DSP 塊測試等等[18]。FPGA 大部分面積由 CLB 和布線資源占據(jù)，顯然對于 CLB 和布線資源的測試十分必要。FPGA 的測試基本流程如圖 1-2 所示。通過生成配置文件，然后將配置下載到 FPGA 芯片，然后在待測芯片上施加測試激勵，最后比對測試響應和標準響應，以此就可以判斷 FPGA 芯片是否存在故障[19]。在實際操作中，因為 FPGA內部互連結構過于豐富，不可能在以此配置中達到覆蓋全部待測資源的目的，故而都是采取多次配置以達到測試所有待測資源的目的[4][20]。

于將可編程邏輯器件進行了重新的定義，足夠解決高性能系就 Virtex 系列的芯片而言，同一型號的 FPGA 具有一樣的結模、封裝類型等可能不同而已，而這些對于本文的測試方法置次數(shù)。tex 基本單元模型使用的 Virtex FPGA 基本單元模型如圖 2-1。完整的 FPGA 芯PGA 基本單元組成，這些單元通過二維數(shù)組形式排列，其 m數(shù)，n 指列的基本單元個數(shù)。一個基本單元由 CLB，SM 和互資源分為局部互連資源（Local IR）以及全局互連資源（Gl用來連接 CLB 和 SM，Global IR 用來連接 SM 和 SM。CLB 里輸出 MUX（IMUX 或 OMUX）連接到開關矩陣上。每個 SM連接點。這些PIP提供在一對連接SM的金屬互連線段之間的開關，開關閉合則兩線連接，開關打開則兩線不連接。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于Single-Term函數(shù)的FPGA互連資源故障高速診斷[J]. 孫英俊,劉婷,付宇卓.  信息技術. 2016(03)
[2]一種基于圖論的FPGA互連資源可測性設計[J]. 文藝,鄭咸劍.  微處理機. 2015(06)
[3]基于VIRTEX架構的FPGA布線資源測試技術[J]. 王建超,陸鋒,張凱虹.  電子與封裝. 2015(11)
[4]一種新型的自動化FPGA互連測試算法[J]. 孫磊,朱春,梁傳增,王健,來金梅.  計算機工程. 2013(02)
[5]基于SRAM結構的FPGA抗輻射布局算法[J]. 楊文龍,陳麗,王伶俐,王穎.  計算機工程. 2012(05)
[6]基于局部重配置的FPGA互連測試診斷[J]. 馬珂潔,包杰,周學功,王伶俐.  計算機工程. 2011(05)
[7]FPGA器件設計技術發(fā)展綜述[J]. 楊海鋼,孫嘉斌,王慰.  電子與信息學報. 2010(03)
[8]基于SRAM的FPGA連線資源的一種可測性設計[J]. 張軍營,黃均鼐,來金梅,童家榕.  電路與系統(tǒng)學報. 2008(01)
[9]基于SRAM的FPGA互連線結構簡述[J]. 劉麗,樊宇,柴常春.  電子科技. 2008(02)
[10]可測性設計技術的回顧與發(fā)展綜述[J]. 王厚軍.  中國科技論文在線. 2008(01)

博士論文
[1]FPGA互連結構評估系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D]. 謝丁.復旦大學 2011

碩士論文
[1]數(shù)�；旌想娐非度胧綔y試技術研究[D]. 王荔.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[2]基于65nm FPGA全局互連測試研究與實現(xiàn)[D]. 梁傳增.復旦大學 2014
[3]基于Xilinx FPGA的通用自動化測試方法研究[D]. 楊鈞皓.電子科技大學 2014
[4]數(shù)字集成電路故障模型研究及故障注入平臺設計[D]. 江麗君.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[5]FPGA芯片互連線測試[D]. 吳九歡.西安電子科技大學 2013
[6]基于ATE的FPGA測試[D]. 陳飛.復旦大學 2011
[7]FPGA互連資源測試與診斷方法研究[D]. 王嵐施.哈爾濱工業(yè)大學 2009
[8]FPGA芯片測試方法研究[D]. 代莉.復旦大學 2009
[9]Virtex系列FPGA內部互連線測試[D]. 劉麗.西安電子科技大學 2008
[10]基于FPGA的可測性設計方法研究[D]. 吳繼娟.哈爾濱工程大學 2006



本文編號：2995211