● 摘要
本文以FPGA测试技术为研究内容，以典型Spartan-3系列FPGA芯片XC3S400为测试研究对象，研究目标是探索适用于第三方测试机构对当前广泛使用的FPGA器件进行测试的技术和方法。在深入了解FPGA内部结构的基础上，针对其内部不同可编程资源开展相关研究：改进了典型FPGA中具有自检功能的查找表模块测试技术，解决了其在实际应用中存在的综合不匹配和波形错位问题；利用扩展March C-算法实现了嵌入式存储器单元内及单元间故障测试；针对连线资源特点及故障模型，选用Walking-1算法作为测试图形生成算法，通过手动布局布线实现测试配置，并进行了连线资源故障仿真测试；在硬核乘法器测试研究中，利用Verilog硬件描述语言建立了边界扫描故障诊断测试平台，并对硬核乘法器进行了故障仿真测试。在此基础上，本文还提出了一种利用伪随机序列技术测试FPGA的方法，该方法利用线性反馈移位寄存器作为测试图形生成器，在FPGA内部构建BIST结构，实现对FPGA内部资源测试。通过测试图形长度与故障覆盖率关系公式，可以计算在给定故障覆盖率要求前提下所需测试图形长度，且生成的测试图形长度灵活可控，有助于解决FPGA规模不断增大、结构不断复杂造成的测试评价瓶颈问题。