[精品]设计论文

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1、FPGA设计工具随着集成电路复杂程度的不断提高和尺寸的日益缩小，测试已经成为迫切需要解决的问题，特别是进入深亚微米以及超高集成发展阶段以來，通过集成各种ip核，系统级芯片的功能更加强大，但也带来了一系列设计的测试问题。迫使集成电路厂家必须提供完整的方案，同时解决测试系统在性能和测试效率方面的问题。VLSI测试的定义为Amanufacturingstepthatensuresthatthephysicaldevice,manufacturedfromthesynthesizeddesign,hasnomanufacturingdefect.要保证产品无缺陷，不仅涉及到

2、测试技术，测试装置，还涉及到电路和系统的设计，模拟和验证，制造等多个过程，其复杂性和难点可归结为以下儿点：1.速度、功能和性能更高的电路与系统要求与Z匹配的口动测试设备ATE,导致测试设备投资成木提高，测试成木随之提高。2.电路与系统的速度、性能和复杂程度的日益提高，导致测试数据量随Z剧增，测试时间越來越长，因而测试成木随Z剧增。3.电路与系统的I/O、速度和测试时间的增加，测试功耗、ATE带宽等也成为重要影响因素，对器件的可靠性和测试质量提出更高的要求。4.新产品竞争激烈程度的加剧及其存活周期的缩短，产品的上审时间对测试开发时间的要求更为苛刻。5•测试已成为制约V

3、LSI,特别是SoC设计的应用和一个关键因素。综上所述，技术和经济的因素导致传统的模拟、验证和测试方法，难以全面验证设计与产品知道的止确性，因而在设计和测试方面就应该有新的思想方法，设计出容易测试的电路。新的设计思路是在设计一开始就考虑测试问题，在设计前端就解决棘手的测试问题，即可测性设计DFT。可测性设计可以有效的解决或减轻复杂的测试问题，。典型的DFT包括扫描，边界扫描设计和内建口测试。测试的目的是检测电路设计的制造的止确与否。为此，需建立一套规范的术语和检查分析方法，这也是电路测试研究的内容之一。测试电路的一般过程称为被测电路CUT：对被测电路产生测试数据的方

4、法和过程叫做测试生成。产生的测试数据则叫做测试图形；把测试图形施加到CUT的过程叫做测试施加；测试图形施加后被测电路的输出成为测试响应；检查电路实际的测试响应与理想的测试响应是否一致的过程叫做测试分析。那么，电路的测试过程用专业术语报道就是：先电路建模，然后测试图形生成，再测试施加；接着测试响应分析；最后得l\CUT测试通过与否。FPGA是目前用的比较多的仿真工具。FPGA主要生产厂商1>Altera2、X订inx。目前以硕件描述语言(Verilog或VHDL)所完成的电路设计，可以经过简单的综合与布局，快速的烧录至FPGA上进行测试，是现代1C设计验证的技术主流

5、。这些可编辑兀件可以被用来实现一些基本的逻辑门电路(比如AND、OR、XOR、NOT或者更复朵一些的组合功能比如解码器或数学方程式。在大多数的FPGA里面，这些可编辑的元件里也包含记忆元件例如触发器(Flip-flop)或者其他更加完整的记忆块。系统设计师可以根据需要通过可编辑的连接把FPGA内部的逻辑块连接起来，就好像一个电路试验板被放在了一个芯片里。一个出厂后的成品FPGA的逻辑块和连接可以按照设计者而改变，所以FPGA可以完成所需要的逻辑功能。FPGA—般来说比ASIC(专用集成芯片)的速度要慢，无法完成复朵的设计，而且消耗更多的电能。但是他们也有很多的优点比

6、如可以快速成品，可以被修改来改正程序中的错课和更便宜的造价。厂商也可能会提供便宜的但是编辑能力差的FPGAo因为这些芯片有比较差的可编辑能力，所以这些设计的开发是在普通的FPGA上完成的，然后将设计转移到一个类似于ASIC的芯片上。FPGA采用了逻辑单元阵列LCA(LogicCellArray)这样一个概念，内部包括可配置逻辑模块CUB(ConfigurableLogicBlock)、输出输入模块IOB(InputOutputBlock)和内部连线(Interconnect)三个部分。FPGA的基本特点1)采用FPGA设计ASIC电路(特定用途集成电路)，用户不需要

7、投片生产，就能得到合用的芯片。2)FPGA可做其它全定制或半定制ASIC电路的中试样片。3)FPGA内部有丰富的触发器和I/O引脚。4)FPGA是ASIC电路中设计周期最短、开发费用最低、风险最小的器件Z—。5)FPGA采用高速CIIMOS工艺，功耗低，可以与CMOS、TTL电平兼容。可以说，FPGA芯片是小批量系统提高系统集成度、可靠性的最佳选择Z—。FPGA是由存放在片内RAM中的程序来设置其工作状态的，因此，工作时需要对片内的RAM进行编程。用户可以根据不同的配置模式，采用不同的编程方式。加电时，FPGA芯片将EPROM中数据读入片内编程RAM中，配置完成