FPGA重复配置和测试的实现

夏天的向日葵

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      从制造的角度来讲，FPGA测试是指对FPGA器件内部的逻辑块、可编程互联线、输入输出块等资源的检测。完整的FPGA测试包括两步，一是配置FPGA、然后是测试FPGA，配置FPGA是指将FPGA通过将配置数据下载编程使其内部的待测资源连接成一定的结构，在尽可能少的配置次数下保证FPGA内部资源的测试覆盖率，配置数据称为TC，配置FPGA的这部分时间在整个测试流程占很大比例；测试FPGA则是指对待测FPGA施加设计好的测试激励并回收激励，测试激励称为TS。

7 `5 s, U9 u0 F% T& B       通常来说，要完成FPGA内部资源的完整测试需要针对不同的待测资源设计多种配置图形，多次下载到FPGA，反复施加激励和回收测试响应，通过对响应数据的分析来诊断故障。因此，用于FPGA测试的仪器或系统的关键技术在于：如何加快单次配置的时间，以节省测试过程中的配置时间开销；如何实现自动重复配置和测试，将FPGA较快速度的在线配置和快速测试结合起来。
       由于一般的集成电路自动测试仪ATE为通用IC测试设计，但FPGA测试有上述特殊性，在芯片功能测试之前必须对其进行特定的配置，否则芯片是不具备内部电路结构的，内部资源将无法测试，而通用的ATE要完成测试步骤中的配置功能时，需要以人工或通过电脑专门编程修改配置数据生成测试系统可执行的测试激励形式进行配置，且如果配置数据较多，这个转换过程将可能比较复杂，易用性不强，无法高效地用于FPGA器件的测试中，需要对FPGA测试设计专用的测试平台以满足其配置测试需求。
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       我们设计的系统实现了快速重复配置和测试的功能，配置数据可以直接引用EDA软件生成的位流文件而不需要像ATE一样转换成繁杂的测试激励形式，相较于ATE有一定的优势，对FPGA测试有一定的使用价值。

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