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基于ATE的FPGA测试

作　者: 陈飞
导　师: 肖鹏程
学　校: 复旦大学
专　业: 集成电路工程
关键词: FPGA测试 ATE V93000测试系统故障模型 XILINX
分类号: TN791
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

现场可编程门阵列(FPGA)器件近几年来发展迅速,作为一种功能强大的可编程器件,它在集成电路新产品研发阶段以及小批量ASIC电路使用方面得到了越来越广泛的应用。FPGA的使用极大地节省了集成电路产品的开发成本,缩短了产品的上市周期。但是随着FPGA的广泛使用以及它结构的日益复杂,对测试的可靠性和准确性提出了更高的要求,同时也要求更短的测试周期。因此,对FPGA测试技术及方法的研究就显得尤其重要。基于上述原因,本论文以XILINX公司的Virtex2Pro系列FPGA芯片为研究对象,详尽研究和分析了该FPGA芯片可编程逻辑模块(CLB)、可编程逻辑互连(IR)、输入输出模块(IOB)、BRAM和乘法器等五个主要模块的内部结构和功能特性。并且结合已有的FPGA测试技术和故障模型,以“分治法”和“一维阵列”为基本测试思路,对各个主要模块及其内部逻辑单元的测试作了深入的分析和探讨。与此同时,本论文另一个主要工作重点是基于ATE (Automatic Test Equipment) - V93000对FPGA芯片进行测试。FPGA在线配置完成后,可以在ATE上对FPGA进行直流参数、交流参数和逻辑功能的测试。在进行逻辑功能测试时,由编程语言描述的测试波形不仅可以做仿真激励,还可以通过专门的软件转化为ATE的测试向量对电路进行测试,从而可以做到即时的电路运行结果验证。论文里面主要阐述了如何在Verigy公司的V93000 SoC测试系统上对FPGA芯片进行在线配置和测试,并简述了基于ATE的集成电路测试原理和V93000的测试环境、测试程序开发等内容,同时提出了用V93000测试系统对FPGA测试的方法和具体的测试流程,并对五个主要模块和CLB的子逻辑模块Slice进行了配置和测试。通过研究实践证明,这种FPGA测试方法具有修改方便、可移植性和测试易用性好的优点,从而为FPGA的通用测试提供了一种高效可行的方法。

基于ATE的FPGA测试

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