FPGA测试向量自动生成技术研究

bb20920d · 发表于 2022-4-22 16:38:18

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为了保证FPGA应用的高可靠性，FPGA测试成为了一项极为重要的课题。当前FPGA的测试基本上还是根据特定的结构由人工优化测试方案。随着FPGA规模及性能的不断提升，FPGA测试的人工分析方法逐渐表现出一定的局限性。为此，本文对数字电路测试向量自动生成技术在FPGA中的应用进行了一定的探索研究。在深入了解FPGA内部结构的基础上，为了解决FPGA待测资源的可控配置题目，本文研究分析了xdl语言的语法结构及规则，阐述了基于xdl语言的配置方法及其实施流程。并且以Spartan3系列的XC3S400型FPGA为研究对象，研究了xdl配置方法的应用与实现。在该过程中，本文提出了低配置次数高覆盖率的FPGA连线资源测试新方法，并利用基于xdl配置方法实现了FPGA连线资源的测试，为今后其它测试配置电路结构的设计及其xdl程序编写奠定了基础。针对FPGA逻辑资源电路的测试生成，本文首先阐述了基于模拟的测试向量自动生成系统的基本组成及其方法流程，分析了当前典型故障模拟器和热门测试生成算法的技术特点以及性能优劣，并选择HOPE故障模拟器和蚂蚁算法分别用于故障模拟及测试生成；其次，研究了FPGA逻辑资源电路的测试模型的建立方法及条件，建立了XC3S400型FPGA逻辑资源电路的测试模型；最后，阐述了基于蚂蚁算法的模拟ATPG技术在FPGA逻辑资源电路测试生成中的应用方法，并以FPGA逻辑资源中的L电路为例，利用蚂蚁算法对FPGA逻辑资源电路进行了基于模拟的测试生成，给出了实验结果。经过与相关测试生成技术结果的比较，验证了本文所采用测试生成方法的有效性。

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