[发明专利]一种适用于片上网络的测试系统和方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机片上网络系统的测试技术领域，具体为一种适用于片上网络的测试系统和方法。

背景技术

片上网络（NoC）很好的解决了片上系统（SoC）中关于伴随生产工艺日益先进，芯片规模日趋扩大而产生的在吞吐量、带宽、功耗、稳定性、扩展性和同步等方面的问题。同时，随着片上网络的发展，为了使得在芯片部分出错的情况下，其他部分仍能正常工作，片上网络的容错性设计也越来越显得重要。片上网络的容错设计有一个很重要的前提是检测缺陷，只有在知道整个片上网络的缺陷之后，才能够使用容错路由算法绕过这些缺陷，使数据正确到达目的地。

片上网络的测试主要任务是测试路由器之间链路、路由器与IP核之间的链路以及一些重要的路基单元。路由器需要测试的单元包括五个端口的输入缓冲单元和交换开关；IP核需要测试的单元主要有一个输入缓冲单元。测试这些单元主要确定路由器与路由器之间以及路由器与IP核之间能否正确的通信，通过这些全局的链路信息，再结合一定的路由算法，正确的绕过这些错误的链路和结构，保证在一定数量的链路和结构错误的情况下，整个片上网络还能正确的工作。

发明内容

本发明的目的在于提出了一种适用于片上网络的测试系统和方法。

本发明提出的适用于片上网络的测试系统，包括一个控制器和一个二维网格片上网络，如图2所示，所述控制器用于生成配置、测试信息和测试控制信号，并收集测试结果信息，将所述测试结果信息发送到片外；所述二维网格片上网络用于测试数据的接收和发送，由若干个路由器和IP核组成。

所述路由器由输入缓冲单元（FIFO）、路由计算单元、交换开关和用于测试的测试单元组成，如图1所示。输入缓冲单元用于缓存输入数据，路由计算单元用于计算输入数据的输出端口，交换开关为数据选择器，建立输入数据的输出路径，测试单元根据控制器的测试控制信号产生相应的测试数据和期望数据，并将测试结果信息发送给控制器。

所述IP核由输入缓冲单元、IP控制单元和用于测试的测试单元组成，如图1。输入缓冲单元用于缓存输入数据，IP控制单元用于接收和发送数据，测试单元根据控制器的测试控制信号产生相应的测试数据和期望数据，并将测试结果信息发送给控制器。

在测试阶段，控制器只需要一位的测试控制信号，就能控制整个片上网络同步地进行测试。本地路由器和本地IP核根据这一位测试控制信号，比较当前输入缓冲单元数据和期望数据，即可确定当前被测试的链路或电路结构是否有效。

需要测试的单元有链路和交换开关，如图3。需要测试的链路包括路由器与路由器之间的链路（包含该链路上的输入缓冲单元FIFO）和路由器与IP核之间的链路（包含该链路上的输入缓冲单元FIFO），两者的测试同时进行。需要测试的交换开关是指路由器每个输出端口的交换开关，它们实现五个输入端口数据的选择输出。

测试链路的电路包括测试控制单元、数据生成器、数据选择器（MUX）和数据比较器（=），如图4。测试控制单元产生测试的控制信号，数据生成器用来产生测试需要的数据，通过数据选择器选择输出，选择的信号由测试控制单元产生，使全局测试同步。数据选择器选择测试数据或非测试数据，选择的信号由测试控制单元产生。接收端的数据比较器比较接收到的数据和期望数据，确定链路是否有效。数据生成器和数据选择器存在于数据发送方，数据比较器存在于数据接收方，数据发送方和数据接收方是相邻路由器，由于IP核和路由器都可以作为数据发送发和数据接收方，所以IP核和路由器的每个端口都有完整的链路测试电路结构。由于测试时全局同步的，不同时钟周期发送的测试数据是一样的，所以接收端不需要寄存期望数据，可以减少一定的存储器开销。

测试交换开关就是测试所有路由器间的通路以及路由器和IP核之间的通路。路由器有五个输入端口和五个输出端口，总共有20条需要测试的转弯通路。测试交换开关的电路结构和链路测试电路结构一样，也由数据生成器、数据选择器和数据比较器组成，区别在于他们存在的位置不同，数据生成器和数据选择器存在于数据发送方，数据比较器存在于数据接收方，数据发送方和数据接收方之间还存在一个路由器，而被测试的交换开关就在该路由器中，具体见图5。

本发明所述的测试流程见图9，测试方法的具体步骤为：