一种FPGA测试配置码流实时下载方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种FPGA测试配置码流实时下载方法及系统，该方法包括：建立待测芯片的配置文件，并将其存储于存储器中；由主控FPGA从存储器中实时读取配置码流，通过外部接口配置待测FPGA，并判断配置是否成功；若配置成功，则通过开发的算法及转换工具将配置码流转换成测试信号源文件，生成多装备可复用的可识别、可执行的测试信号源文件；测试信号源文件通过先进测试装备实时、自动加载到待测FPGA，完成在不掉电的情况下快速配置FPGA，并采集到待测芯片输出响应，判断分析测试结果，输出测试数据日志，完成相应的功能和性能测试，通过本发明专利技术，不仅能快速完成多个配置码流的下载，还具有更高的配置速度和更低的实现成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集成电路的自动测试
，特别是涉及一种基于先进测试装备的FPGA测试配置码流实时下载方法及系统。
技术介绍
FPGA(FieldprogrammableG先进测试装备Array)即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程芯片的基础上进一步发展的芯片。目前FPGA大多采用基于查找表技术，主要是可编程输入/输出单元(IOB)、可编程逻辑单元(CLB)、可编程布线资源(PI)、配置的SRAM、BlockRAM和数字延迟锁相环(DLL)等部分组成，对FPGA进行测试需要对FPGA内部可能包含的资源进行结构分析，经过测试配置、测试码流实施等过程，把FPGA配置为具有特定功能的电路，再从应用级别上对电路进行测试，完成电路的功能和性能参数测试。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，通过对响应信息的分析来测试故障。因此，用于FPGA测试方法的关键在于：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。目前，集成电路领域自动测试系统先进测试装备是针对适合满足大多集成电路测试而设计制造的，由于FPGA测试具有特殊性，在其功能和性能参数测试之前必须进行内部资源的配置，让其具备设计或应用要求的内部电路结构，否则内部资源无法测试。通过先进测试装备完成测试步骤的配置功能时，通常是人工或者PC编程修改配置数据生成先进测试装备可执行的测试激励(测试矢量)进行配置，但如果配置数据较多，这转换过程将比较复杂、易用性不强等，无法高效地用于FPGA芯片的测试中，因此，在基于先进测试装备上测试FPGA时，需要研发FPGA测试配置的方案以实现满足配置测试需求。目前，FPGA进行配置有多种方法可选择，包括边界扫描配置方法、Xilinx公司专用的SPI/BPI配置方法、systemACE配置方法、系统直接加载配置向量的配置方法。但是边界扫描方法主要适合在线配置调试用，Xilinx公司专用方法每次只能存储一段配置码，不适合反复配置测试过程，systemACE配置方法需要专门的systemACE控制芯片和CF卡，应用比较麻烦，增加了系统搭建成本和耗费了更多空间，且在面对更多个配置文件时，该方案也无能为力。
技术实现思路
为克服上述现有技术存在的不足，本专利技术之目的在于提供一种FPGA测试配置码流实时下载方法及系统，利用大容量存储器来存储配置码流，利用主控FPGA实时读取存储器中不同地址范围内的配置代码，通过外部测试接口，把配置文件通过先进测试装备实时、自动加载到待测FPGA，完成在不掉电的情况下快速配置FPGA进行功能和性能参数测试，实现实时、快速、可重复配置和功能性能测试的解决方案，不仅能快速完成多个配置码流的下载，还具有更高的配置速度和更低的实现成本。为达上述及其它目的，本专利技术提出一种FPGA测试配置码流实时下载方法，包括如下步骤：步骤一，建立待测芯片的配置文件，并将其存储于大容量存储器中，所述配置文件是满足FPGA应用功能要求的配置数据文件，包含实现FPGA芯片功能测试所需的资源信息，配置文件中的每一位测试码与配置资源具有映射关系；步骤二，利用基于于先进测试装备上开发的控制测试算法，由主控FPGA从该大容量存储器中读取配置码流，通过外部接口配置待测FPGA，并判断配置是否成功；步骤三，若配置成功，则通过该控制测试算法及转换工具将成功配置完的配置码流转换成先进测试装备能识别、可执行的测试信号源文件，生成多装备可复用的测试信号源码；步骤四，测试信号源文件通过先进测试装备实时、自动加载到待测FPGA，完成在不掉电的情况下快速配置FPGA，并采集到待测芯片输出响应，判断分析测试结果，输出测试数据日志，完成相应的功能和性能测试。。进一步地，于步骤一中，由先进测试装备提供待测芯片配置需求信号，由PC配置开始信号给测试配置板，形成配置文件，并存储在大容量存储器。进一步地，所述存储器为Flash存储器。进一步地，于步骤二中，主控FPGA实时读取Flash存储器中不同地址范围内的配置代码，通过外部测试接口，把配置文件通过先进测试装备实时自动地加载到待测FPGA。进一步地，于步骤二中，配置过程包括解析位流文件、设计测试模型、模型回读提取、测试图形设计、图形文件向配置位流文件的修改填充、位流文件保存以及生成最终包含测试图形的测试配置位流文件。为达到上述目的，本专利技术还提供一种基于先进测试装备的FPGA测试配置码流实时下载系统，包括：先进测试装备测试模快，提供待测芯片配置需求信号并控制测试配置板，发出测试信号，同时该先进测试装备测试模快对待测FPGA施加测试信号源文件，并判断分析其输出测试结果，实现对待测FPGA的测试；PC端，用于完成测试配置板的主控FPGA的配置形成配置文件以及待测FPGA芯片配置数据的下载；测试配置板，包括主控FPGA以及存储器，该存储器用于存储所建立的配置文件，利用配置于先进测试装备上的控制测试算法，该主控FPGA从存储器中读取配置码流，通过外部接口配置待测FPGA，并判断配置是否成功，于配置成功时通过该控制测试算法及转换工具将成功配置完的配置码流转换成先进测试装备能识别、可执行的测试信号源文件，生成多装备可复用的测试信号源码。进一步地，该先进测试装备测试模快提供待测芯片配置需求信号，由PC端配置开始信号给该测试配置板，形成配置文件，并存储在该存储器。进一步地，所述存储器为Flash存储器。进一步地，该主控FPGA实时读取NORFlash存储器中不同地址范围内的配置代码，通过外部测试接口，把配置文件通过先进测试装备实时自动地加载到该待测FPGA。进一步地，该主控FPGA的配置过程包括解析位流文件、设计测试模型、模型回读提取、测试图形设计、图形文件向配置位流文件的修改填充、位流文件保存以及生成最终包含测试图形的测试配置位流文件与现有技术相比，本专利技术一种FPGA测试配置码流实时下载方法及系统，利用大容量存储器来存储配置码流，利用主控FPGA实时读取存储器中不同地址范围内的配置代码，通过外部测试接口，把配置文件通过先进测试装备实时、自动加载到待测FPGA，完成在不掉电的情况下快速配置FPGA进行功能和性能参数测试，实现实时、快速、可重复配置和功能性能测试的解决方案，不仅能快速完成多个配置码流的下载，还具有更高的配置速度和更低的实现成本。附图说明图1为本专利技术一种FPGA测试配置码流实时下载方法的步骤流程图；图2为本专利技术具体实施例中一配置说明文件的示例图；图3为本专利技术具体实施例中FPGA配置位流文件示例图；图4为本专利技术具体实施例中一测试图形的示例图；图5为本专利技术一较佳实施例的步骤流程图；图6为本专利技术一种FPGA测试配置码流实时下载系统的系统架构图；图7为本专利技术具体实施例的系统架构图。具体实施方式以下通过特定的具体实例并结合附图说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本专利技术的其它优点与功效。本专利技术亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本专利技术的精神下进行各种修饰与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种FPGA测试配置码流实时下载方法，包括如下步骤：步骤一，建立待测芯片的配置文件，并将其存储于存储器中，所述配置文件为满足FPGA应用功能要求的配置数据文件，包含实现FPGA芯片功能测试所需的资源信息，配置文件中的每一位测试码与配置资源具有映射关系；步骤二，利用基于于先进测试装备上开发的控制测试算法，由主控FPGA从该大容量存储器中读取配置码流，通过外部接口配置待测FPGA，并判断配置是否成功；步骤三，若配置成功，则通过该控制测试算法及转换工具将成功配置完的配置码流转换成先进测试装备能识别、可执行的测试信号源文件，生成多装备可复用的测试信号源码；步骤四，测试信号源文件通过先进测试装备实时、自动加载到待测FPGA，完成在不掉电的情况下快速配置FPGA，并采集到待测芯片输出响应，判断分析测试结果，输出测试数据日志，完成相应的功能和性能测试。

【技术特征摘要】
1.一种FPGA测试配置码流实时下载方法，包括如下步骤：步骤一，建立待测芯片的配置文件，并将其存储于存储器中，所述配置文件为满足FPGA应用功能要求的配置数据文件，包含实现FPGA芯片功能测试所需的资源信息，配置文件中的每一位测试码与配置资源具有映射关系；步骤二，利用基于于先进测试装备上开发的控制测试算法，由主控FPGA从该大容量存储器中读取配置码流，通过外部接口配置待测FPGA，并判断配置是否成功；步骤三，若配置成功，则通过该控制测试算法及转换工具将成功配置完的配置码流转换成先进测试装备能识别、可执行的测试信号源文件，生成多装备可复用的测试信号源码；步骤四，测试信号源文件通过先进测试装备实时、自动加载到待测FPGA，完成在不掉电的情况下快速配置FPGA，并采集到待测芯片输出响应，判断分析测试结果，输出测试数据日志，完成相应的功能和性能测试。2.如权利要求1所述的一种FPGA测试配置码流实时下载方法，其特征在于：于步骤一中，由先进测试装备提供待测芯片配置需求信号，由PC配置开始信号给测试配置板，形成配置文件，并存储在大容量存储器。3.如权利要求2所述的一种FPGA测试配置码流实时下载方法，其特征在于：所述存储器为Flash存储器。4.如权利要求2所述的一种FPGA测试配置码流实时下载方法，其特征在于：于步骤二中，主控FPGA实时读取Flash存储器中不同地址范围内的配置代码，通过外部测试接口，把配置文件通过先进测试装备实时自动地加载到待测FPGA。5.如权利要求2所述的一种FPGA测试配置码流实时下载方法，其特征在于：于步骤二中，配置过程包括解析位流文件、设计测试模型、模型回读提取、测试图形设计、图形文件向配置位流文件的修改填充、位流文件保存以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗斌，王华，叶守银，汤雪飞，凌俭波，叶建明，
申请(专利权)人：上海华岭集成电路技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31