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边界扫描测试技术是一种可测性设计技术,可用于实现芯片级、板级甚至系统级的电路测试和故障诊断。随着集成电路设计和制造工艺的不断进步,边界扫描测试技术正得到越来越多的关注。但由于目前国内缺乏标准的测试平台,利用边界扫描测试机制进行电路测试和诊断还较为少见。
本文在分析边界扫描测试技术的基本原理及IEEEll49.1标准的基础上,提出并讨论了一种基于SoC的边界扫描测试硬件系统的设计方案。根据设计流程,首先将边界扫描测试硬件系统划分成边界扫描主控器、通信控制模块和测试存储器模块三个部分,其中边界扫描主控器是该系统的核心部分,又可以细分为CPU和边界扫描接口两个模块。然后利用QuartuslI软件对各模块进行设计、综合、仿真,最后下载到FPGA芯片中进行调试。调试结果表明,该测试硬件系统产生的测试信号完全满足IEEEll49.1标准的时序要求,可用于集成电路和印制电路板的边界扫描测试。
本课题利用Altera公司的Nios开发板作为硬件开发平台,借助QuartusII软件进行设计,完成了一个边界扫描硬件测试系统的设计。本文主要利用SoC设计方法学来实现边界扫描测试硬件系统的设计。课题选用Altera公司的EPlSl0F780C6ES芯片来实现最终的边界扫描测试硬件系统,完成一个可编程单芯片系统的设计。
本课题的研究表明,将边界扫描测试硬件系统做成一个基于IP核SoC是完全可行的,可以满足边界扫描测试硬件系统的快速、高效、小型的发展趋势。