[发明专利]片上网络资源节点存储器的内建自测试结构和自测试方法

权利要求书

1.片上网络资源节点存储器的内建自测试结构，所述片上网络为基于FPGA的芯片，若干路由器由外部通道相互连接，构成的路由器网络，其结构为规则的2维网格拓扑结构，NoC中的路由器采用基于虚通道技术的虫洞数据交换机制，路由算法采用源路由算法，各路由器配有资源网络接口，资源网络接口为双向的数据流向接口，各资源网络接口经双向内部通道分别连接资源节点，其中一个路由器R2经资源网络接口连接的片外通用存储器SRAM为待测试的资源节点存储器，其特征在于：

资源节点存储器的内建自测试结构包括BIST控制器、BIST接口、测试图形生成器和测试响应分析器，BIST控制器建立于FPGA芯片，测试图形生成器和测试响应分析器；路由器R2的资源网络接口内嵌BIST接口，源路由器R1的资源网络节点内嵌测试图形生成器和测试响应分析器；

BIST控制器是一个有限的算法状态机，负责测试算法的实现与状态流程的控制，其使能信号输出端连接测试图形生成器和BIST接口，测试响应分析器的输出端接入BIST控制器的信号输入端，BIST控制器配有外设接口，外部测试设备经该外设接口与BIST控制器连接；

测试图形生成器为一个简单的状态机，负责生成资源节点存储器的测试数据序列；

测试响应分析模块是一个异或网络，由数据背景器与异或比较器组成，负责相应测试数据的分析；

BIST接口包括SRAM地址生成器和SRAM控制器，SRAM地址生成器产生当前资源节点存储器的读写地址，并按照测试算法的流程实现地址升序或者降序；SRAM控制器具备与资源节点存储器连接的接口，实现对资源节点存储器的读写控制。

2.根据权利要求1所述的片上网络资源节点存储器的内建自测试结构的片上网络资源节点存储器的内建自测试方法，其特征在于主要步骤如下：

Ⅰ、在片上网络芯片构建片上网络资源节点存储器的内建自测试结构，在FPGA芯片建立BIST控制器，以及相应的路由器的资源网络接口内嵌测试模块，即目的路由器R2的资源网络接口接有待测资源节点存储器，R2的资源网络接口内嵌BIST接口，在源路由器R1的资源网络节点内嵌测试图形生成器和测试响应分析器；

Ⅱ、外部测试设备与BIST控制器的外设接口连接，外部测试设备向BIST控制器发送指令启动测试程序；

Ⅲ、BIST控制器按照测试算法程序向各测试模块发送使能信号和状态选择信号，

源路由器R1的资源网络接口内嵌的测试图形生成器根据BIST控制器的状态选择指令和发送指令，生成当前测试数据并向路由器网络发送测试数据；

BIST控制器向目的路由器R2的BIST接口的SRAM控制器发送的切换工作模式使能信号，该资源节点存储器切换为测试模式，接收测试图形生成器产生的测试数据；该BIST接口的SRAM地址生成器产生当前资源节点存储器的读写地址，并按照测试算法的流程实现待测存储器SRAM地址升序或者降序；

Ⅳ、本测试算法的每个测试状态均有写数据操作和读数据操作，

执行写数据操作时，BIST控制器对源路由器R1的资源网络接口内嵌的测试图形生成器发送指令，按测试算法程序生成相应测试状态的测试数据；

R1的资源网络接口内嵌的测试图形生成器将测试数据按照路由分组格式进行打包，送入R1，经路由器网络传输，到达资源节点存储器所在的目的路由器R2，经R2的资源网络接口送入其内嵌的BIST接口，由此送到资源节点进行解包处理，然后将测试数据写入资源节点存储器；此资源节点存储器工作于测试模式，对测试数据给出测试响应信号，提示完成一次写数据操作；

执行读数据操作时，上述资源节点存储器的测试响应信号，在BIST接口按照返回路径的路由分组格式进行打包，经其所处的资源网络接口送入R2，在路由器网络传输，到达路由器R1，进入R1的资源网络接口内嵌的测试响应分析器、进行解包处理，测试响应分析器的异或比较器对资源节点存储器的测试响应数据和数据背景器提供的理想的数据进行异或操作，据此判断测试响应数据是否正确，并将结果送给BIST控制器；

Ⅴ、如果本次测试响应数据正确，测试响应分析器判断是否为最后一个测试状态，若为否、则返回步骤Ⅳ，BIST控制器对源路由器R1的资源网络接口内嵌的测试图形生成器发送指令，按测试算法程序进行下一个测试状态的写数据操作和读数据操作；

如果本次测试响应数据正确，测试响应分析器判断此为最后一个测试状态，再判断此测试是否为待测存储器的最后一个SRAM地址，若不是最后的SRAM地址，则返回步骤Ⅳ，按SRAM地址生成器的地址升序或者降序对下一个SRAM地址进行测试算法要求的各个测试状态的测试；当判断此测试为待测存储器的最后一个SRAM地址，结束本次测试，将该资源节点存储器的测试结果反馈给BIST控制器并发送给芯片外部测试设备进行分析；同时BIST控制器向路由器R2的BIST接口的SRAM控制器发送的切换工作模式使能信号置为无效状态，该资源节点存储器恢复正常工作模式；

如果本次测试响应数据错误，即为有故障，测试响应分析器立即停止对该资源节点存储器的测试，测试响应分析器将测试结果传送给BIST控制器，BIST控制器将测试结果发送给外部测试设备。