[发明专利]一种FPGA配置电路CFG的测试系统和测试方法

说明书

本发明公开了一种FPGA配置电路CFG的测试系统和测试方法，测试系统包括中央处理模块、交换机、程控数字电源、码型发生器和CFG测试PCB，CFG测试PCB上设有FPGA测试夹具组、JTAG下载模块、测试FPGA、配置芯片、参考时钟接口和电源接口，待测FPGA芯片设置在FPGA测试夹具组内，测试方法依次包括选定配置控制器、码型发生器向测试FPGA和待测FPGA芯片提供时钟信号、下载测试向量并输出测试bits、待测FPGA芯片下载测试bits进行测试、测试结果与测试信息进行关联并存储；本发明实现对FPGA配置电路CFG性能的全方面、高性能测试，且集成度高，灵活性高，使用方便，通过减少人工测试的干预，减少手动切换和操作的时间，大幅度提高FPGA芯片配置电路CFG的测试效率。

技术领域

本发明涉及FPGA测试治具技术领域，尤其涉及一种FPGA配置电路CFG的测试系统和测试方法。

背景技术

FPGA配置电路CFG，实现了对FPGA内部模块电路的配置，使得FPGA内部标准模块可以按照用户设计进行工作，配置电路CFG一方面要完成从PC上把bit文件下载到FPGA或存储器的任务，另一方面则要完成FPGA上电启动时加载配置数据的任务，因此，FPGA的配置电路是FPGA芯片设计的关键所在。FPGA芯片中最先启动的数字电路就是配置电路CFG，只有配置电路CFG正常的工作，才能保证FPGA芯片的正常运转。

FPGA配置可工作于多种方式下，如JTAG配置、主并配置、从并配置、主串配置、从串配置等多种方式。当FPGA工作在并行方式配置时候，其宽度可以设置，故配置电路CFG的测试必须全面覆盖这些功能和性能。

为保证FPGA芯片的功能性，FPGA芯片流片回来后需对其进行性能和功能的全覆盖测试。芯片的测试是FPGA芯片设计、生产中相当重要的环节，目前，芯片的测试往往有多种方案，例如搭建电路板使用各种测试仪器进行测试，使用专业的自动测试仪ATE 进行测试，或者利用第三方FPGA 与待测试FPGA 芯片连接，灌注测试向量进行测试，或者在各种不同的应用环境中进行应用测试等各种不同的手段。

通常批量FPGA片内电路测试都采用ATE方式进行测试，如：CFG、CLB、BRAM、DSP、IO等模块电路，这也是目前业界量产测试所采用的一种常规测试方法，但这种测试通常所需测试机台费用昂贵，而且上述测试也多是功能性测试，这种测试方式适用于成熟量产的FPGA芯片测试。在FPGA的MPW阶段、初样设计调试跟踪阶段则、后期样片性能抽测阶段使用这种方式则存在调试和设计上的不方便，不方便使用各种专用测试仪器对CFG模块电路的性能进行跟踪测试。

发明内容

本发明的目的是提供一种FPGA配置电路CFG的测试系统和测试方法，能够实现对FPGA配置电路CFG性能的全方面、高性能测试，且集成度高，灵活性高，使用方便，通过减少人工测试的干预，减少手动切换和操作的时间，大幅度提高FPGA芯片配置电路CFG的测试效率。

本发明采用的技术方案为：

一种FPGA配置电路CFG的测试系统，包括中央处理模块、交换机、程控数字电源、码型发生器和CFG测试PCB，中央处理模块第一通讯端连接交换机第一通讯端，交换机第二通讯端连接CFG测试PCB，交换机第三通讯端连接码型发生器，码型发生器输出端连接CFG测试PCB，交换机第四通讯端连接数字程控电源，数字程控电源为CFG测试PCB供电,中央处理模块第二通讯端连接CFG测试PCB；

所述CFG测试PCB上设有FPGA测试夹具组、JTAG下载模块、测试FPGA、配置芯片、参考时钟接口和电源接口，待测FPGA芯片设置在FPGA测试夹具组内；测试FPGA下载输入端通过JTAG下载模块连接中央处理模块输出端，测试PCB测试结果输出端连接中央处理模块输入端，测试FPGA第一通讯端连接FPGA测试夹具组内的待测FPGA芯片，测试FPGA第二通讯端连接配置芯片；所述码型发生器分别向测试FPGA和待测FPGA芯片发送参考时钟信号，所述数字程控电源分别向测试FPGA和待测FPGA芯片供电。