航天高可靠FPGA测试技术研究

FPGA由于强实时性,在航天等高可靠系统中应用非常广泛,从最初的接口时序控制到现在代替大部分CPU足以证明它的影响力。它的测试方法既独立于传统CPU测试,又有别于芯片的测试。基于航天高可靠FPGA系统的重要性,对FPGA系统测试的需求尤为迫切。结合软件测试方法和FPGA产品自身特点,研究了FPGA测试需求抽取方法及特有的测试要求,分析了静态测试(跨时钟域分析、代码规则检查,静态时序分析)、动态仿真测试(前仿真,布局布线后仿真,三模冗余仿真验证)、物理测试(芯片级物理测试、目标板级物理测试、最小系统板级物理测试)三大类测试方法的测试机理及适用范围,形成了一套实用的FPGA测试技术。目前该FPGA测试技术已成功应用于多个航天高可靠FPGA产品的测试中,发现了很多引起功能失效的重大问题,并对其中常见的问题给予归类总结。

FPGA测试中故障屏蔽现象的分析和研究

通过对基于SRAM结构的FPGA测试方法进行分析和研究,提出了FPGA测试中的故障屏蔽现象,并给出该现象的产生原因和判断条件,在此基础上,进一步提出相应的解决办法和建议,以避免或减少故障屏蔽现象的出现,提高测试FPGA的故障覆盖率.

基于SRAM型FPGA测试技术的研究

随着FPGA集成度和复杂性的增加,测试显得尤为重要。为了保证数字系统工作的稳定性,首先就要保证FPGA芯片的可靠性。从SRAM型FPGA的内部构造入手,对测试生成和测试故障模型关键技术进行了探讨和研究,解决了测试的故障覆盖率和测试速度之间的矛盾;并搭建了软硬件协同测试平台对测试理论进行了验证,该系统为FPGA芯片的稳定应用提供性能保障。

基于网络的FPGA测试服务系统的设计

主要介绍了一种新型的基于网络的FPGA远程测试服务系统的原理及其实现方法。该系统建立在以逻辑分析仪及动态探头的综合应用为核心的仪器测控网络的基础上,实现了较为完善的FPGA远程测试功能。该系统的应用,可以使用户通过网络远程对被测的FPGA设备进行数据测试、数据分析及更新程序重新装载,从而实现远程快速FPGA程序的验证及修正工作。

基于SRAM配置技术的FPGA测试方法研究

在FPGA的设计生产过程中,FPGA的测试是一个至关重要的环节。分析了基于SRAM配置技术的FPGA的结构组成及FPGA的基本测试方法。针对6000门可编程资源的FPGA,提出了一种基于阵列和长线线与测试CLB以及采用总线测试开关矩阵相结合的方法。该方法较利用与门或门传递错误信息的所需测试配置次数减少了一半,从而加快了测试速度。

FPGA测试中故障屏蔽现象的解决方法

以Xilinx公司FPGA的理论结构为结构模型,提出了FPGA测试中的故障屏蔽现象,并给出该现象的产生原因和判断条件,在此基础上进一步提出相应的解决办法和建议,避免或减少了故障屏蔽现象的出现,提高了测试FPGA的故障覆盖率。

FPGA测试方法和流程探讨

FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)在开发过程除了包含传统软件开发过程中的需求分析、设计、编码实现过程外,由于其自身特点,还包括逻辑综合、布局布线并生成位流文件后固化到FPGA芯片的过程,进而得到了能够完成系统功能的数字电路硬件。本文根据FPGA的开发流程和特点,针对测试方法进行探讨,并找出与之相适应的测试流程并进行优化,对流程的比对测试表明,优化后的测试流程在保持原有流程问题挖掘能力的同时,在静态时序分析发现问题的情况下能够极大的提高测试工作效率。

基于ATE的FPGA测试技术研究和应用

随着集成电路技术的高速发展,基于可编程互连资源的现场可编程门阵列(FPGA)器件的应用越来越广泛,FPGA区别于ASIC器件的重要特征是可以实现在制造后重新编程为所需的应用或功能要求。随着FPGA的规模不断扩大,对其故障检测、可靠性验证的要求也越来越高。介绍了FPGA在自动测试设备(ATE)上的测试流程,详细介绍了如何通过硬件设计和软件方法在Advantest公司V93000自动测试设备上实现最大矢量深度扩展,最后通过Virtex-4 FPGA实际实施案例验证了该方案。

一种FLEX系列FPGA测试建模方案

目前常用的FPGA器件测试方法为基于实际应用的编程测试方法,其关键在于选择什么样的测试模型。论文在研究了FPGA器件的结构和工作原理的基础上,提出一种可行性强、覆盖率高的测试模型建立方案,对逻辑单元、嵌入式阵列和I/O双向管脚的覆盖率可达100%,且功能简单、结构清晰,易于模拟测试向量和故障定位。

基于ATE的FLASH型FPGA测试方法研究

FLASH型FPGA以其高可靠性、高安全性、上电即可运行的特点,在军工和航天领域中得到了广泛的应用,但其复杂的结构对测试的可靠性和准确性提出了更高的要求,因此对其测试技术和方法的研究就显得尤为重要。本文分析了FLASH型FPGA芯片的结构及特点,并以ACTEL公司ProASIC3系列FPGA为研究对象,详尽研究了输入输出模块(IOB)、可编程逻辑单元(Tiles)、内嵌RAM模块(BRAM)、时钟调整电路模块(CCC)、1kbit Flash ROM等五个主要模块的测试方法。

基于V93000的FPGA测试优化方法研究

基于Xilinx公司的现场可编程门阵列FPGA XC6VLX240T-2FF1156I,JTAG端口配置烧写时间远大于测试时间,并且搭建实装测试平台不适合大批量生产的需求,不能满足此类产品的测试发展需求,该文提出了一种FPGA测试时间优化方法;采用Advantest公司的V93000测试机,通过在周期内加载2行配置向量对电路配置比特流的测试时间进行优化,删减芯片配置初始化源码,从而减少测试时间,同时该文也将结合Xilinx公司提供的源码和IP核进行模型仿真生成测试码,提高FPGA芯片测试覆盖率,实验证明此方法大大提高了在线配置的速度,对提高测试效率具有一定的参考价值。

自定义FPGA测试系统的设计与应用

本文对于自定义FPGA测试系统的设计与应用进行了简要的分析,对FPGA测试系统的主要功能进行了介绍,并进行了测试系统的设计和软件测试,取得了良好的测试结果,能够有效的保障测试的准确性。

基于FPGA的R2R DAC设计与仿真

随着通信技术和数字信号处理技术的快速发展,对数模转换器(DAC)提出了更高的要求,尤其在转换速度和转换精度方面,为此,设计了一种高精度的数字DAC系统。该系统包括DAC模块、电源电路和模拟滤波模块。其中,DAC电路设计是基于R2R电阻网络的架构,使用分立元器件设计的一种16位高性能数模转换器。输入端采用的是I2S通信接口,将输入的串行数据转为并行数据,再传输至电阻网络,经过DAC完成数模转换。通过设计的模拟滤波器对输出的模拟信号进行滤波处理,可使整个系统满足高精度和高分辨率的要求。最后,使用FPGA测试和验证该系统,发现数据转换结果达到了预期目标。

基于容器云的FPGA仿真测试平台

FPGA作为加速处理器,广泛应用在雷达、通信等实时处理领域。仿真测试作为FPGA软件研发的重要环节,具有计算复杂、数据量大、耗费资源多的特点。现有测试验证通常基于单机进行,计算资源有限、并行化程度低、人工分析仿真结果等。针对以上问题,提出了基于容器云的FPGA仿真测试方法。通过容器技术封装FPGA仿真测试环境,利用云平台丰富的计算、存储资源,以及容器编排调度能力,解析用户测试请求并创建多个测试容器,自动执行批量测试用例,实现多节点FPGA并行测试加速,同时对测试码元数据、测试结果数据进行高效管理。实验结果表明,该方法提高了FPGA软件测试的自动化和并行化程度,大幅缩短整个软件的测试周期,加快信息处理软件交付效率。

基于测试系统的FPGA逻辑资源的测试

FPGA在许多领域已经得到广泛应用,其测试问题也显得越来越突出。文章针对基于SRAM结构FPGA的特点,以Xilinx公司的XC4000系列芯片为例,利用检测可编程逻辑资源的多逻辑单元(CLB)混合故障的测试方法,阐述了如何在BC3192V50测试系统上实现FPGA的在线配置以及功能和参数测试。它是一种基于测试系统的通用的FPGA配置和测试方法。

FPGA逻辑资源重配置测试技术研究

针对FPGA的逻辑资源测试,提出了一种内建自测试方法。测试中逻辑资源划分为不同功能器件,对应各个功能器件设计了相应的BIST测试模板。在此基础上进一步利用FPGA的部分重配置性能优化BIST、测试过程,最终在统一的BIST测试框架下,采用相对较少的配置次数完成了逻辑资源固定故障的全覆盖测试。

FPGA可配置资源测试方法研究

FPGA是广泛应用于集成电路设计等多种领域的关键器件之一,随着FPGA的迅速发展,对FPGA的测试得到了广泛重视和研究,其测试技术也越来越复杂。本文以XILINX公司的Virtex XCV300E器件为基础,研究了基于93000集成电路测试系统的FPGA器件测试技术,为FPGA的应用级测试提供了一种有效的方法。

基于静态随机存取存储器型FPGA的测试技术发展

可编程逻辑门阵列(FPGA)技术迅速发展,广泛应用于各种电子系统中,与此同时,对FPGA测试的需求也日益增多。针对FPGA的测试方法和特性进行综述研究,给出了测试对象FPGA的分类,根据FPGA的类型特点说明其测试重点,并着重介绍了目前应用最广泛的基于静态随机存取存储器(SRAM)型FPGA的内部资源结构。重点针对SRAM型FPGA,对相应的现有测试方法进行了分类与特性分析。最后对测试技术的发展方向进行了展望。

基于故障映射的FPGA互连资源故障测试与定位

由于FPGA互联资源故障定位是FPGA故障测试的一个难点,尤其需要准确地判断故障的类型和精确地定位故障的位置,因此文中提出一种通过故障映射方法将SRAM型FPGA的互连资源故障映射到LUT的输出上,间接地测试与定位互连资源故障的一种方法。同时将故障映射这种方法与传统经典的三次配置测试互连资源方法的核心思想相结合,在高故障率的FP-GA中实现了互连资源的100%故障测试覆盖率,并精确地将故障定位至FPGA互连金属线段或PIP对。该算法采用了最小可重复单元结构,FPGA中被测试资源可以由连续或不连续的任意数量最小可重复单元组成,因此更适合FPGA的重复性结构和FPGA的在线测试。在FPGA的在线全覆盖测试中,该算法的最小迭代测试(ROTE)次数与FPGA的规模无关,只与用户应用电路所占FPGA总资源的比例相关。

FPGA查找表的电流测试方法

以Xilinx XC4000系列FPGA(Field Programmable Gate Array)器件为主要的研究对象,在详细研究FPGA内部结构的基础上,对其中的可编程逻辑模块CLB(Configrable Logic Block)的子模块LUT进行电流测试的尝试;利用SPICE软件对其进行仿真,并在此基础上建立了故障模型,对故障模型和无故障模型进行电流测试。从仿真结果可以看出两者电流的差别,说明了这种方法有一定可行性。