[发明专利]多层现场可编程门阵列硬件要求评估和验证

说明书

技术领域

本发明涉及硬件验证，且特定地说涉及一种评估并验证用于机载电子系统的现场可编程门阵列(FPGA)要求的方法。

背景技术

FPGA用于多种应用，包括(例如)飞行器的电子系统。验证这些FPGA的功能是重要的过程。验证过程包括验证物理装置适当地实施FPGA的要求和验证物理装置适当地与系统集成。

硬件测试准则可以由(例如)航空无线电技术委员会(RTCA)工业标准DO-254定义，所述工业标准DO-254定义用于机载电子硬件的设计保证指南。DO-254标准包括基于要求的硬件验证和基于稳定性的验证的规范。基于要求的验证包括验证定义FPGA的操作的要求。基于稳定性的验证定位于界限和异常操作状况。

发明内容

一种验证用于集成系统的现场可编程门阵列的方法包括：从现场可编程门阵列的一组要求中选择不受所述集成系统的动态影响的要求的第一子集；从现场可编程门阵列的所述组的要求中选择受集成系统的动态影响的要求的第二子集；使用验证要求的第一子集的芯片测试器对现场可编程门阵列执行硬件测试；和当现场可编程门阵列安装在集成系统内时对现场可编程门阵列执行硬件测试以验证要求的第二子集。

附图说明

图1是示出了用于执行现场可编程门阵列的验证的系统的图。

图2是示出了用于执行现场可编程门阵列的验证的方法的流程图。

图3是示出了用于评估现场可编程门阵列的验证的方法的流程图。

具体实施方式

本文公开了一种用于评估并验证用于机载电子系统的现场可编程门阵列(FPGA)的要求的方法，其包括通过芯片级测试器、完全集成系统测试或其两者选择硬件测试的要求。分析FPGA要求以确定每个要求的“期望操作环境”。使用独立芯片测试执行并验证不取决于集成FPGA所在的系统的动态的FPGA要求。然后利用完全系统集成测试以验证取决于集成FPGA所在的系统的动态的要求。在过去，认证机构不允许使用芯片级测试来验证用于机载电子系统的FPGA。通过评估每个FPGA要求且使用独立芯片测试来验证不受系统的动态影响的要求，可以满足机载电子硬件认证要求并同时大幅减小需要使用完全系统集成测试验证的测试案例的量。完全系统集成测试是昂贵又耗时的过程。减小需要使用完全系统集成测试验证的FPGA要求的量会大幅减小验证FPGA的时间和成本。

图1是示出了用于执行FPGA12的验证的系统10的方框图。系统10包括仿真环境14、独立芯片测试环境16和集成系统18。仿真环境14包括寄存器传输级(RTL)仿真软件20、输入向量22、验证向量24和设计和测试台26。仿真环境14可以实施于(例如)第一计算机系统上。独立芯片测试环境16包括独立芯片测试器28和向量测试软件30。独立芯片测试环境16可以实施于(例如)第二计算机系统中。独立芯片测试器28可以是能够对接FPGA12以对FPGA12的输入和输出提供完全控制的任何硬件。独立芯片测试环境16产生输出向量32。第一计算机系统和第二计算机系统可以或可以不实施为相同计算机系统。集成系统18可以是(例如)FPGA12被设计的飞行器燃气涡轮机引擎控制系统或任何其它系统。虽然示为对接独立芯片测试器28，但是FPGA12在完全系统集成测试期间安装在集成系统18内。虽然示为用于验证FPGA的系统，但是系统10也可用来验证用于集成系统18的任何数字逻辑电路。

仿真环境14是用来以软件验证待测试设计(DUT)。设计和测试台26是(例如)包括用于FPGA12的DUT和测试台的电子档案。例如可以使用硬件描述语言(HDL)指定DUT。RTL仿真软件20加载设计和测试台26以在仿真中测试并验证DUT。仿真中的测试和验证是使用任何已知方法而实现。RTL仿真软件20是能够基于DUT中指定的HDL仿真硬件设计的任何仿真软件。虽然描述为寄存器传输级的仿真软件，但是仿真软件20可以是能够以任何物理抽象度仿真DUT的任何软件。

RTL仿真软件20创建输入向量22和验证向量24。输入向量22是基于设计和测试台26中指定的测试台而创建。输入向量22表示FPGA12的输入引脚的状态。对于各自输入向量22中的每个，验证向量24对应于FPGA12的输出引脚的状态。验证向量24是在FPGA设计的仿真和测试期间由RTL仿真软件20而生成。RTL仿真软件20验证DUT适当地实施FPGA12的设计要求。