FPGA互連資源測試與診斷方法研究.pdf

1、在SRAM型FPGA芯片技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)快速發(fā)展的今天，其測試技術(shù)也受到了廣泛的研究和重視。對FPGA芯片進(jìn)行測試的主要策略是“分治法”，實(shí)際的測試過程又分為面向制造測試和面向應(yīng)用測試?？删幊袒ヂ?lián)資源模塊是FPGA內(nèi)結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜的模塊，其所占的資源比重甚至達(dá)到整個(gè)芯片的70％以上，可編程互聯(lián)資源的測試方法研究成為FPGA測試中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，也是本文的主要研究對象。
　　本文首先介紹了xilinx公司Virtex系列FPGA的整體架構(gòu)

2、，并對相關(guān)故障模型進(jìn)行分析，對可編程邏輯模塊的架構(gòu)及測試方法進(jìn)行了分析和總結(jié)。然后回顧了更早的XC4000E系列FPGA的互聯(lián)資源結(jié)構(gòu)及其測試、診斷方法。最后，對Virtex系列FPGA的新型互聯(lián)架構(gòu)，建立了完全不同于早期互連結(jié)構(gòu)的互連模型，采用了更靈活的基于掃描鏈的內(nèi)建自測試(BIST)方法對互聯(lián)資源進(jìn)行分類和測試。內(nèi)建自測試法不僅能夠壓縮測試時(shí)間，提高測試效率，而且不受FPGA規(guī)模和引腳的影響，能夠?qū)ヂ?lián)資源進(jìn)行快速全面的測試和診斷

3、。
　　本文采用BIST方法對Hex線，單長線，開關(guān)盒以及多路開關(guān)分別進(jìn)行測試，通過把邏輯資源分別配置為測試圖形產(chǎn)生器(TPGs)和輸出響應(yīng)分析器(ORAs)，對兩個(gè)被測電路(WUT)分別施加相同的窮舉測試向量，再將其結(jié)果進(jìn)行輸出比較，從而完成互聯(lián)資源中被測線段和可編程開關(guān)的故障測試。
　　然后，針對互連資源故障診斷定位困難的問題，本文提出采用粗粒度診斷和細(xì)粒度診斷兩步走的方法，通過移除/重布技術(shù)來定位故障，結(jié)合使用交疊查找