[实用新型]一种针对FPGA芯片的通用测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种集成电路测试装置，尤其涉及一种可对FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)芯片进行测试的通用测试装置，属于大规模集成电路测试技术领域。

背景技术

FPGA是在PAL、GAL等可编程器件的基础上发展起来的新型专用集成电路，包括可配置逻辑模块CLB(Configurable Logic Block)、输出输入模块IOB(Input Output Block)和内部连线(Interconnect)三个部分。它通过采用逻辑单元阵列LCA(Logic Cell Array)的新概念，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点，因此是小批量系统提高系统集成度、可靠性的最佳选择之一。

FPGA芯片在出厂前需要经过测试。目前，测试FPGA芯片一般有两种手段：第一种是采用专门的测试系统。该测试系统的功能应包括配置FPGA、加载测试向量、读取测试响应等。但采用这种手段往往投资大、耗时长，测试精度难以保证，而且研制出来的测试系统可移植性差，只能用于研究和验证。第二种手段是采用自动测试设备(ATE)，首先对FPGA进行配置，然后再进行测试。这样可以在同一个操作流程中完成芯片的多次“配置-测试”过程，减少操作环节，提高芯片测试效率，从而实现FPGA芯片的产业化测试。

在《电子测试》2007年第12期刊载的论文《基于ATE的FPGA测试方法》中，吉国凡等人以Xilinx 4010作为研究对象，使用两种简单的电路，基于J750测试系统即可完成对LUT、进位逻辑、D触发器的测试，而且修改方便，可移植性好，为FPGA的通用测试提供了一种切实可行的有效方法。但是，该论文对实施FPGA通用测试方法所需的硬件设备没有作具体的说明。

在实际工作中，使用自动测试设备(ATE)测试FPGA芯片需要用到专用的测试装置。该测试装置是所测试芯片与ATE之间的桥梁，ATE通过它可以对所测试芯片进行配置和测试。在现有技术中，测试装置都是和ATE以及所测试芯片一一对应的，也就是说一个测试装置只适用于一种自动测试设备测试某一种芯片的情况。面对目前FPGA芯片种类繁多、更新速度很快的现状，现有的测试装置普遍存在通用性差、测试品种单一、测试成本高的缺陷。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种针对FPGA芯片的通用测试装置。该测试装置具有很好的通用性，可以对多种FPGA芯片进行测试。

为实现上述的目的，本实用新型采用下述的技术方案：

一种针对FPGA芯片的通用测试装置，其特征在于：

所述通用测试装置包括主控制器、配置存储器、继电器矩阵、芯片固定卡座和转接卡座；其中，

所述主控制器一方面连接集成电路测试仪，另一方面分别连接所述配置存储器和所述继电器矩阵；

所述配置存储器连接在所述主控制器和所述继电器矩阵之间，用于存储各种FPGA芯片的配置文件；

所述继电器矩阵一方面连接集成电路测试仪，另一方面连接固定在所述芯片固定卡座上的被测FPGA芯片。

其中，所述通用测试装置中还包括JTAG接口，所述JTAG接口一方面连接所述主控制器，另一方面连接被测FPGA芯片。

所述芯片固定卡座为QPF208卡座。

所述继电器矩阵由所述主控制器进行控制，根据不同的配置需要把配置存取器或者集成电路测试仪的资源链接到被测FPGA芯片的不同管脚上。

本实用新型所提供的FPGA芯片通用测试装置通过在配置存取器中存储多种FPGA芯片的配置文件，可以针对不同的FPGA芯片进行自动配置，从而满足各种FPGA芯片的测试要求。该通用测试装置的配置方式灵活，配置种类齐全，可以大大提高集成电路测试的稳定性、精确度和测试效率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

图1是本实用新型所提供的FPGA芯片通用测试装置的原理图；

图2是Xilinx FPGA采用主动串行配置方式的连接框图；

图3是Xilinx FPGA采用主动并行配置方式的连接框图；

图4是采用外围配置模式的时序图；

图5是多个FPGA芯片串联形成一个JTAG链的示例图。

具体实施方式