[发明专利]一种FPGA的DCM的测试系统及方法

说明书

本发明提供了一种针对FPGA的DCM的测试系统及方法，用于对FPGA的DCM进行功能、性能的全覆盖测试，通过将码型发生器模块、测试仪器模块、矢量网络分析仪模块、程控电源模块集成在PXI工控机内部，并采用DCM测试PCB，通过USB JTAG下载器将PXI工控机与DCM测试PCB连接共同构建一个测试系统，使测试系统更简单，通过PXI工控机控制USB JTAG下载器实现对各测试用例的下载，在PXI工控机上选择各测试项目并预先设定各测试项目的测试参数，在测试过程中根据预先设定内容将FPGA的DCM输出管脚的输出信号通过开关矩阵模块输入到示波器模块、频谱仪模块以及矢量网络分析仪模块，进而实现对FPGA的DCM的功能、性能的全覆盖测试，减少手动设置，降低操作的时间，大幅度提高FPGA的DCM模块的测试效率。

技术领域

本发明涉及集成电路测试领域，尤其涉及一种FPGA的 DCM测试系统及测试方法。

背景技术

FPGA的DCM即数字时钟管理单元（ Digital Clock Manager），是FPGA的重要组成部分，可以实现零时钟偏移，消除时钟分配延迟，并实现时钟闭环控制，还可以映射到PCB上用于同步外部芯片，将芯片内外的时钟控制一体化，以减少对外部芯片的要求，便于系统的设计。

FPGA芯片的DCM测试是芯片设计生产中相当重要的环节，DCM属于数模混合电路，因此FPGA的DCM测试与FPGA内部其他资源测试有很大不同，不仅需要进行功能测试，还需要进行性能测试，DCM的功能测试包括：时钟倍频、分频、移相等，性能测试包括：时钟精度，时钟频段，时钟相噪，时钟偏移，时钟抖动等参数的测试。

目前针对FPGA芯片的测试有下列方案：1.使用专业的自动测试仪ATE进行测试；2.搭建电路板连接专项测试仪器进行特定方面的功能和性能测试。目前常用的测试是采用专业的自动测试仪ATE进行测试，但是自动测试仪的费用昂贵，成本高，而且ATE测试主要是进行芯片的功能测试，对于DCM的一些性能参数的测试，ATE的测试指标不能满足测试需求。如果搭建电路板并连接单独的示波器、频谱仪、信号源设备、数控电源设备，可以实现对FPGA芯片的DCM进行性能全覆盖测试，指标也可以达到测试需求，但是使用单独的多台测试仪器，会导致整个测试系统构建复杂，构建测试平台成本高，另外使用单独的各测试仪器进行测试时需要操作不同的测试仪器，重复设置测试参数，进而使得测试时间过长，效率低。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种FPGA的DCM测试系统及方法，能够实现对FPGA的DCM进行功能、性能全覆盖测试，而且该测试系统结构更简单、通过减少测试过程中测试参数的手动设置及输出信号的手动操作变换，使得测试效率有了很大提高。

本发明采用的技术方案为：

一种FPGA 的DCM测试系统，包括PXI工控机、码型发生器模块、测试仪器模块、DCM测试PCB、程控电源模块、USB JTAG下载器，所述测试仪器模块包括示波器模块、频谱仪模块、矢量网络分析仪模块；

所述PXI工控机用于为码型发生器模块、示波器模块、频谱仪模块、矢量网络分析仪模块、以及程控电源模块提供基础硬件平台，并通过PXI总线与码型发生器模块、示波器模块、频谱仪模块、矢量网络分析仪模块、以及程控电源模块连接；

所述码型发生器模块用于提供测试所需要的系统参考时钟；

所述示波器模块用于对待测试FPGA的DCM的工作时钟频率、占空比、上升时间、下降时间、锁定时间，时钟抖动、运算耗时进行测试；

所述频谱仪模块用于对待测试FPGA的DCM的频域参数进行测试；

所述矢量网络分析仪模块用于对待测试DCM的I/O接口的差模阻抗、I/O接口的共模阻抗及回波损耗散射参数进行测试。