基于BIST的SRAM型FPGA测试技术研究.pdf

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERDISSERTATION论文题目：基于BIST的SRAM型FPGA测试技术研究学科专业：测试计量技术及仪器指导教师：龙兵副教授作者姓名：杨会平班级学号：200921070126万方数据分类号密级注1UDC学位论文基于BIST的SRAM型FPGA测试技术研究（题名和副题名）杨会平（作者姓名）指导教师龙兵副教授_电子科技大学成都（职务、职称、学位、单位名称及地址）申请学位级别硕士专业名称测试计量技术及仪器论文提交日期2012、4、10论

2、文答辩日期2012、5、25学位授予单位和日期电子科技大学答辩委员会主席评阅人2012年月日注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。签名：日期：年月日关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权

3、保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）签名：导师签名：日期：年月日万方数据摘要摘要从生产者角度对FPGA测试技术进行深入而全面的研究，是保证制造出高可靠性FPGA芯片的一个重要前提。鉴于此，本文重点讨论了FPGA的测试问题。首先对现有FPGA测试方法进行分析，指出其存在的主要问题：1、基于ATE的测试方法需要昂贵外部辅助测试设备，受芯片封装引脚数量限制；2、基于BIS

4、T的分治法编程次数较多，进行完全测试需要测试时间较长。然后提出一种基于BIST的多资源联合测试方法，该方法可以对FPGA芯片中互连资源和可编程逻辑资源同时进行测试。最后验证了其可行性。根据研究的深入和递进关系本文主要包含以下几方面内容：1、针对上述问题，以FPGA内部资源中最小相同单元做为着眼点，采用一种不同于分治法的全新划分方式，构建出一组多资源联合测试的故障模型。利用该组故障模型可以对FPGA的可编程逻辑资源和互连资源同时进行测试。2、提出一种可控的遍历型测试向量设计方法。它可以在控制码的控制下跳过对被测电路没有贡献的测试向量，仅产生能够检测被测电路故障的测试

5、向量序列，进而达到减少测试时间、降低测试功耗的目的。3、设计和实现了一种与BIST控制器紧密结合的输出响应分析器。它完全不同于传统的基于线性反馈移位寄存器的输出响应分析设计方法，所需硬件开销和传统方法一样非常少，但传统输出响应分析器设计方法仅能对故障进行检测，不能诊断其具体位置和类型。文中的输出响应分析器不但能检测出故障，还能对故障进行诊断。4、以第1点中的故障模型为出发点，以第2、3点中的设计结果做为关键的组成部分构建出一种基于BIST的多资源联合测试方法。通过实际验证得出：该方法对连线通道中的开/短路故障和延时故障，编程开关中的固定开/关故障，LUT中的固定0

6、/1故障可以达到100%的故障覆盖率。关键词：可测性设计，内建自测试，可编程逻辑资源，互连资源I万方数据ABSTRACTABSTRACTForproducers,anin-depthandcomprehensivestudyontheFPGAtestingtechniquesisanimportantprerequisitetoensurethesuccessfulmanufactureofhighreliabilitychip.SothispaperfocusesonthetestproblemsofFPGA.Firstly,pointoutthemainpro

7、blemsbyanalyzingtheexistingFPGAtestmethods:1)thetestmethodsbasedonATErequireexpensiveauxiliaryequipment,andlimitedbythenumberofchippackagepin;2)theseparatingtestmethodsbasedonBISTneedpluralityprogramming,itisalongtimetofinishthecompletetest.Thenamulti-resourcejointtestmethodbasedonBIS

8、Tispr