[发明专利]一种FPGA内部DSP单元测试设备及使用方法

说明书

本发明的目的是提供一种FPGA内部DSP单元测试设备及使用方法，用于对FPGA芯片内部的DSP单元进行功能、性能的全覆盖测试且实现测试系统的低成本、小型化，基于PXI工控机平台，在工控机内部集成3U PXI可编程码型发生器模块作为时钟源，3U PXI电源模块作为FPGA内部数字信号处理单元电路DSP测试时候的可控电源，3U PXI示波器模块测试DSP交直流模拟参数，自行研发的低成本FPGADSP电路测试PCB硬件平台，在PXI工控机中，基于PXI总线实现测试模块，测试PCB硬件平台间的通信，基于LABVIEW软件环境，设计集成DSP电路测试软件实现DSP的全功能全性能测试，实现测试的低成本、小型化。

技术领域

本发明属于FPGA测试领域，具体涉及一种FPGA内部DSP单元测试设备及使用方法。

背景技术

为了适应越来越复杂的DSP运算，在FPGA芯片中嵌入了功能强大的DSP单元，FPGA的DSP电路是FPGA芯片数字运算设计的关键核心电路，FPGA内部数字信号处理电路DSP可以实现FPGA中内部数字信号处理中的多种数学运算，使得FPGA的DSP模块可以按照用户设计对数字信号进行运算，DSP单元电路包括基本的输入，输出，运算，进位等逻辑单元，可以工作于不同的速率，资源可以组合成不同的逻辑功能。DSP的测试必须全面覆盖这些功能和性能。

通常FPGA芯片流片回来后需要对FPGA芯片进行性能和功能的全覆盖测试，测试时需要对每一个项目进行功能和性能两方面的测试，需要测试的项目有：多位加法，进位加法，多位乘法等功能、工作频段，最大工作频率，模块功耗，芯片的测试是FPGA芯片设计、生产中相当重要的环节，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，也可以使用专业的自动测试仪ATE 进行测试，或者使用专项测试仪器进行全功能、全性能的测试，或者利用自行设计的测试平台进行测试。

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、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、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，使用各种专用测试仪器对FPGA芯片内部数字信号处理单元电路DSP的功能、性能参数可以全方面进行测试，但存在使用仪器种类过多，专项测试仪器功能齐备、性能指标远超测试需求，导致价格昂贵，各种测试仪器连线繁杂，测试成本过高的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种FPGA内部DSP单元测试设备及使用方法，用于对FPGA芯片内部的DSP单元进行功能、性能的全覆盖测试且实现测试系统的低成本、小型化。

本发明解决其技术问题的技术方案为：一种FPGA内部DSP单元测试设备，包括NIPXI工控机、激励FPGA、可编程码型发生器模块、电源模块、示波器模块、测试PCB、用于缓存测试用例的DDR3颗粒、待测FPGA夹具、激励FPGA、用于配置激励FPGA的激励FPGA配置芯片，所述DDR3颗粒、待测FPGA夹具、激励FPGA、激励FPGA配置芯片设置在测试PCB上，所述激励FPGA配置芯片的输入端与NI PXI工控机的输出端连接，所述激励FPGA配置芯片的输出端与激励FPGA连接，所述NI PXI工控机的输出端通过测试PCB与激励FPGA的输入端连接，所述可编程码型发生器模块的输入端与NI PXI工控机的输出端连接，所述可编程码型发生器模块的输出端分别于测试PCB的输入端、示波器模块的输入端连接，所述电源模块的输入端与NIPXI工控机的输出端连接，所述电源模块的输出端与测试PCB的输入端连接，所述示波器模块的输入端与激励FPGA的输出端连接，所述示波器模块的输出端与NI PXI工控机的输入端连接。

所述测试PCB为6U PXI卡。

所述码型发生器模块为3U PXI可编程码型发生器模块。