FPGA芯片自动下载测试系统开发

论文摘要

FPGA芯片的测试与其他的ASIC器件具有很大的不同,其测试不仅要对芯片给入特定的激励,更为重要的是,在给入激励之前,要对芯片进行功能的配置,而要完整地测试一块FPGA,其所需要的配置是数以百计的。另一方面,由于FPGA具有丰富的IO口,其测试需要多通道的测试机台进行配合,以减少不必要的人工操作。那么,如何将配置与测试结合起来,实现配置与测试的自动交替进行,从而提高测试速度,降低测试时间成本,就是本文所要解决的问题。本论文主要设计了一个基于PC机与Agilent93000测试机台配合的自动测试系统,即PC机控制USB下载线,用JTAG下载模式配置FPGA芯片,配置完成后对93000给出下载完成信号(ACK),93000收到ACK后,自动给出所设计的激励,对FPGA芯片进行测试,测试结束给出测试结束信号(REQ),要求主机进行下一次位流配置。这个过程不断地循环直至测试结束。以此为基础,又完成了基于CF卡与Agilent93000测试机台配合的自动测试系统,该测试系统的不同之处在于：该系统使用的是经过编程的CPLD作为控制主体,通过从动并行下载模式配置FPGA芯片,并与93000交互,完成自动测试。以上两个设计能够很好地满足芯片测试筛选工作,为实验室自主研发的FPGA芯片的测试提供一个很好的平台。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 本文结构
• 第二章 FPGA芯片测试背景知识
• 2.1 FPGA芯片的各种配置模式研究
• 2.1.1 主动串行下载
• 2.1.2 从动串行下载
• 2.1.3 从动并行下载
• 2.1.4 JTAG下载
• 2.2 FPGA芯片测试机台研究
• 2.2.1 测试机台文件系统
• 2.2.2 FPGA芯片机台测试流程
• 2.3 本章小结
• 第三章 自动下载测试系统接口实现
• 3.1 基于PC机与93000交互的接口
• 3.2 基于CF卡与93000交互的接口
• 3.3 本章小结
• 第四章 PC下载测试系统实现方案
• 4.1 FT2232D芯片概述
• 4.2 USB下载电缆设计实现
• 4.3 基于PC与93000平台的编程下载测试
• 4.3.1 JTAG重要函数说明
• 4.3.2 FPGA下载实现及结果
• 4.3.3 PC与93000通信
• 4.4 PC自动下载测试结果
• 4.5 本章小结
• 第五章 CF卡下载测试系统实现方案
• 5.1 CF卡概述
• 5.2 CF卡烧写
• 5.3 CF控制下载板硬件实现
• 5.4 CF卡控制下载板编程实现
• 5.5 仿真结果
• 5.6 本章小结
• 第六章 设计结果分析与总结展望
• 6.1 设计结果分析
• 6.2 全文设计工作总结
• 6.3 创新点总结
• 6.4 今后工作展望
• 参考文献
• 致谢