[发明专利]FPGA边界扫描系统的验证方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及超大规模可编程集成电路技术领域，尤其涉及一种现场可编程门阵列(FPGA：Field-Programmable Gate Array)边界扫描系统的验证方法及系统。

背景技术

随着大规模集成电路的出现，印制电路板制造工艺向小、微、薄发展，传统的信息通信技术(ICT:Information Communication Technology)测试已经没有办法满足这类产品的测试要求，由于芯片的引脚多，元器件体积小，板的密度特别大，根本没有办法进行下探针测试，因此联合测试行为组织(JTAG，Joint Test Action Group)边界扫描系统应运而生。采用边界扫描系统内嵌于FPGA电路设计中的方法，可以解决FPGA芯片问题定位测试的难题。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下技术问题：

尽管FPGA边界扫描系统可以对芯片工作时的故障进行诊断，但是FPGA 边界扫描系统本身设计的正确性并不能完全得到保证，从而导致对芯片测量不准的问题。

发明内容

本发明提供的FPGA边界扫描系统的验证方法及系统，能够对FPGA边界扫描系统进行全面完备的验证，可以保证FPGA边界扫描系统功能的正确性。

第一方面，本发明提供一种FPGA边界扫描系统的验证方法，用于在仿真平台上对FPGA边界扫描系统进行调试，包括：

通过输入指令/输出指令对FPGA的输入/输出(IO：Input/Output)模块的模拟特性进行验证，其中所述验证包括对IO模块输入特性的验证和对IO模块输出特性的验证；

对边界扫描系统的指令处理进行验证，其中所述指令包括采样输入指令、输出测试指令、输出增强测试指令和输出训练测试指令；

通过内部测试指令对边界扫描系统和FPGA的内部连接进行验证，其中 FPGA的环回通路通过用户配置被选通。

可选地，所述IO模块的输入特性/输出特性包括电压特性、电流特性、差分特性以及输入输出方向特性，

所述对FPGA的IO模块的模拟特性进行验证包括：

筛选具有普通功能的IO端口作为观察端口；

通过FPGA的配置端口将用户选择的输入特性/输出特性配置到所述IO模块上；

当用户选择的为输入特性时，向边界扫描系统输入采样输入指令及对应比特码，当用户选择的为输出特性时，向边界扫描系统输入输出测试指令；

当用户选择的为输入特性时，将TDO端口输出的所筛选IO端口的采样结果与预期值进行比较，当用户选择的为输出特性时，将所筛选的IO端口的输出结果与预期值进行比较；

如果比较结果一致，则确定所述IO模块的输入特性/输出特性正确，否则，给出错误报告。

可选地，所述对边界扫描系统的指令处理进行验证包括：

对IO模块进行初始化；

向边界扫描系统输入采样输入指令、输出测试指令、输出增强测试指令和输出训练测试指令中的任意一个；

向具有普通功能的IO端口随机输入比特码；

将边界扫描系统具有普通功能的IO端口和TDO端口输出的结果与期望值进行比较；

如果比较结果一致，则确定所述边界扫描系统的相应指令处理设计正确，否则，给出错误点。

可选地，所述通过内部测试指令对边界扫描系统和FPGA的内部连接进行验证包括：

对IO模块进行初始化；

根据用户对可编程逻辑块中通路开关的配置，选通FPGA每个IO对上的环回通路；

向边界扫描系统输入内部测试指令；

从边界扫描入口输入对应每个端口的激励数据序列，再次输入内部测试指令；

将边界扫描系统的TDO端口输出的结果与预期值进行比较；

如果比较结果一致，则确定边界扫描系统和FPGA的内部连接正确，否则确定边界扫描系统和FPGA的内部连接错误。

第二方面，本发明提供一种FPGA边界扫描系统的验证装置，用于在仿真平台上对FPGA边界扫描系统进行调试，包括：

第一验证模块，用于通过输入指令/输出指令对FPGA的输入/输出(IO)模块的模拟特性进行验证，其中所述模拟特性包括输入特性和输出特性；

第二验证模块，用于对边界扫描系统的指令处理进行验证，其中所述指令包括采样输入指令、输出测试指令、输出增强测试指令和输出训练测试指令；