[发明专利]一种嵌入式PROM测试系统及实现方法

摘要

本发明涉及应用于航天相机电子学中地面部分的一种嵌入式PROM测试系统及实现方法，包括上位机、测试FPGA、自定义接口以及存储单元。测试时，上位机将软核开发模块生成的软核代码和硬核开发模块生成的硬核代码合并后传送给测试FPGA；上位机将调试指令传送给测试FPGA后，资源调用模块从存储单元中读取PROM的测试数据，通过自定义接口模块对被测PROM进行配置和测试操作；测试结果返回给上位机，完成对PROM的功能测试。本发明大大缩短了PROM测试模块的开发时间，同时具有更高的可靠性。由于本发明简化了验证模块编写中的底层设计细节问题，使得不同项目不同型号的PROM只需要经过合理的参数配置就可以通过嵌入式方法与系统连接并进行测试，提高了设计的复用性和通用性。

主权项

一种嵌入式PROM测试系统，其特征在于包括上位机、测试FPGA、自定义接口模块以及存储单元，其中：上位机内包括软核开发模块、硬核开发模块、代码合并模块和上位机控制模块；测试FPGA包括自定义接口模块、资源调用模块、时钟生成模块、信号接口模块和测试模块；其中：软核开发模块：编写测试程序，生成被测PROM的测试数据，生成软核代码；硬核开发模块：按照测试FPGA内的信号接口模块、测试模块、自定义接口模块、资源调用模块和时钟生成模块的功能生成硬核代码；代码合并模块：用于将软核开发模块生成的软核代码和硬核开发模块生成的硬核代码总合为一个可下载、调试的代码文件，这个代码文件通过USB接口传给测试FPGA内的信号接口模块；这个代码文件能够被其它系统工程调用，提高了测试方法的通用性；上位机控制模块：通过RS232接口向测试FPGA发送配置和调试指令，接收配置和测试结果并显示；自定义接口模块：接收资源调用模块传来的PROM的初始配置数据和测试数据，按照PROM接口时序要求控制接口时序，向PROM发送配置数据和测试数据；测试完成后，将返回的测试数据传给测试模块中的测试结果处理模块；自定义接口模块包括5个通用IO设备接口(GPIO)，分别对应PROM的控制信号CE(片选使能)、OE(输出使能)、RESET(复位信号)、BUSY(状态指示)、DATA(数据信号)和CF(脉冲配置)；通过自定义接口模块进行时序控制，包括：使能接口信号、设置接口初始及末尾电平、通过设置参数控制各接口信号时序；自定义接口模块按照PROM接口时序要求控制接口时序的过程为：控制OE信号保持低电平至少200ns，保证CE下降沿据第一个CLK信号上升沿的保持时间至少30ns，CE的高电平时间至少250ns，OE的低电平时间至少 250ns；OE上升沿据第一个数据到来不能超过25ns，CE下降沿据第一个数据到来不能超过25ns，CF低电平保持时间至少300ns，CF上升沿据第一个数据到来不能超过25ns；自定义接口模块向PROM发送配置和测试数据的具体过程为：自定义接口模块控制地址寄存器在CF信号的上升沿复位，当被测PROM的BUSY引脚使能时，PROM进入配置状态，从配置存储器的首地址读出配置数据并写入PROM，之后依次将配置存储器的地址加一，重复进行写入操作，直至将配置存储器中的全部配置数据发送完毕；当BUSY引脚为高时，表示该地址配置数据已被写入被测FPGA，地址寄存器停止增加，当前输入数据保存在DATA引脚上；BUSY置低后的第一个时钟上升沿，从DATA引脚输入数据；依次进行，直至数据传输完毕；资源调用模块：通过数据总线调用存储单元内的数据，并将数据传给自定义接口模块；时钟生成模块：生成快频率时钟和慢频率时钟；快频率时钟为主时钟的二分频或四分频，慢频率时钟小于20MHz；慢频率时钟供自定义接口模块和资源调用模块使用，快频率时钟供信号接口模块和测试模块使用；信号接口模块，包括USB接口模块和RS232接口模块；USB接口模块用于接受上位机的代码合并模块向FPGA发送的FPGA初始配置数据和合并后的代码并传给测试模块；RS232接口模块用于接收上位机控制模块向测试FPGA发送的配置和调试指令并传给测试模块，将配置和测试结果反馈给上位机控制模块；测试模块：包括命令解析模块、测试控制模块、中断控制模块、计时模块、测试结果处理模块；命令解析模块用于接收并解析信号接口模块中RS232接口模块传递的配置及调试指令；测试控制模块接收信号接口模块传来的数据和命令解析模块解析的信号，根据命令将接收到的数据通过资源调用模块存入存储单元；接收到开始测试的命令后，控制资源调用模块读取存储单元内的测试数 据并传给自定义接口模块；控制计时模块对测试PROM的时间进行测量；接收中断测试命令并解析，通过中断控制模块完成相应进程的中断操作；中断控制模块受测试控制模块的控制，完成对测试PROM过程中各进程的控制；计时模块受测试控制模块的控制，用于测量PROM存入及输出数据的时间和速率；测试结果处理模块用于接收自定义接口模块返回的PROM测试数据并进行结果分析，并将分析结果传给信号接口模块并最终通过RS232接口传回上位机的上位机控制模块；存储单元：用于存储PROM的初始配置数据和测试数据，测试时，资源调用模块通过数据总线调用存储数据。