基于ATE的SRAM型FPGA测试技术研究

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1、西南科技大学硕士研究生学位论文第1页手葡芰现场可编程门阵列(FPGA)是当今世界最富吸引力的半导体，被广泛的应用于日常生活的各个领域。随着FPGA应用的不断扩大，其可靠性的要求也越来越高，测试问题成为制约其发展和保证其可靠性的重要一环。针对可编程逻辑单元(CLB)，在自动测试设备(ATE)上结合现有的测试配置方案，提出了仅需一次配置的FPGA测试配置新方案，并完成了测试。该方法首先在ISE设计软件中将CLB配置为某特定功能电路，经过前后仿真确认无误后下载到FPGA中。然后在ATE上对下载后的设计电路编写功能测试程序进行功能测试，并根据器件资料进行参数测

2、试。最后使用可测性设计(DFT)中的边界扫描法配合传统测试方法，达到了对FPGA的有效全面地测试。以X“inx公司的spartan一3系列芯片为测试对象，在ATE上实现FPGA的在线配置、功能测试、参数测试以及边界扫描测试。实验表明该方法具有故障覆盖率高、测试易于实现和测试成本低等特点，从而为FPGA面向应用的测试提供了一种切实可行的方法。关键词：FPGACLB测试ATE西南科技大学硕士研究生学位论文第1I页AbstractFieldprogrammablegatearray(FPGA)istheworld’Smostattractivesemicon

3、ductor,iswidelyusedinvariousareasofdailylife．WiththecontinuousexpansionandtheincreasinglyhighreliabilityrequirementsofFPGAapplications，testproblembecomeanimportantpartasaconstrainttotheirdevelopmentandensurethereliability．Fortheprogrammablelogicunit(CLB)，combinedwiththeexistingt

4、estconfiguration，onlyoneconfiguration’SnewprogramofFPGAconfigurationbeproposedandtestedontheATE．FirstconfigureCLBasaparticularfunctionalcircuitintheISEdesignsoftwareandthendownloadtoFPGAafterconfirmationthroughsimulation．ThenWritefunctionaltestingprocedurestotestfunctionofprevio

5、uslydownloadcircuitandparametertestingaccordingtothedeviceparametermeasurementdata．Finallyituseboundaryscanmethodofdesignfortestability(DFT)inconjunctionwithtraditionaltestingmethodstoachieveaneffectivecomprehensivetestfortheFPGA．TakeXilinx’Sspartan-3Serieschipastestobject，imple

6、mentedonFPGAinATE．1ineconfiguration，functionaltesting，parametrictestingandboundaryscantest．Experimentsshowthatthismethodhashighfaultcoverage，testandeasytoimplementandtestlowcost，itprovidesapracticalwayfortheFPGAapplication—orientedtest．Keywords：FPGA；CLB；Testing；ATE西南科技大学硕士研究生学位论

7、文第1II页目录1绪论．．．．⋯⋯．．．．⋯．⋯．．．。。⋯．．⋯．。．．．．⋯⋯．．．．．．．．．．11．1概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11．2FPGA国内外发展动态⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯31．3课题研究的意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．51．4课题的提出和本文的主要工作⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．71．5本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．82FPGA结构特点及测试方法．．⋯⋯．．．．．⋯⋯．．．．⋯．．．．．．⋯．．．92．1FPGA的实现原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．92．2FPGA的结构特点⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

8、⋯⋯102．2．1可编程逻辑单元(CLB)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1l2．2．2输入输出单元(