随着数字集成电路技术的快速发展,FPGA(Field Programmable Gate Array)芯片的集成度不断提高,内部嵌入了越来越复杂的IP核。TEMAC(Tri-Mode Ethernet MAC)是FPGA芯片内部一种网络处理IP(Intelligent Property)核。它可以实现一般MAC(Media Access Control)控制器的功能。MAC,全称媒体介质访问控制器,主要是控制各站点共享信道的分配问题,以保证传输介质能有效的传输以太网数据帧。FPGA内部TEMAC核如何进行高效率的测试是一个值得研究的问题。由于国际上的先进厂商对TEMAC核的测试是保密的,缺乏相应的技术文献,而国内在内嵌TEMAC测试方面仍比较薄弱。我国目前已经开展了内嵌TEMAC核的高性能FPGA研制工作,为了支撑国产FPGA中TEMAC核的测试,以及保证进口FPGA中TEMAC核的可靠性,必须开展FPGA内嵌TEMAC核的测试。本文研究了以太网的协议及通信理论,分析了TEMAC的功能和结构,探索了TEMAC核的功能测试方法和性能测试方法。内建自测试(Built In Self-Test,BIST)是一种利用FPGA芯片可编程资源实现对自身内部电路进行测试的一种测试技术,目前是国内外研究FPGA器件测试技术研究的热点。通过利用FPGA芯片内部的可编程资源来实现对TEMAC核的功能测试和覆盖,既能够有效解决当前高端FPGA芯片测试技术空白的问题,又可以给关键用户高可靠使用内嵌TEMAC核提供支撑方案。无论是FPGA内嵌TEMAC核的测试还是BIST技术的研究,都具有非常重要的意义,而两者的结合更是对一个新领域的探索。本文研究了一种采用BIST结构实现TEMAC的测试方法。针对以太网TEMAC通信的各个环节构建了测试结构,设计了用于TEMAC内部功能模块的BIST测试结构,对TEMAC核的数据发送,数据接收,HOST总线控制,流控制,地址过滤等主要功能进行了测试。针对TEMAC性能测试的特点设计了性能测试BIST结构和用于性能测试的测试数据帧及协议环回通路,能够按照RFC2544标准开展对TEMAC的网络性能测试,该BIST结构能够对测试时间,测试帧的大小和测试帧的数量进行灵活配置,自动完成RFC2544规定的不同数据帧长度下的性能测试,对吞吐率,丢包率和时延等多项网络性能指标进行测试和统计,搭建了包含软硬件的测试系统。本文将该BIST测试方法用于一款国产高性能千万门级FPGA芯片的内嵌TEMAC核的测试,并进行了实测,实验结果表明本课题采用的基于BIST的TEMAC测试结构功能测试方面覆盖了TEMAC的数据发送,数据接收,HOST总线读写,流控制和地址过滤等主要功能,性能测试方面也达到了精度要求,并与工业级的以太网测试仪测试结果、理想结果进行了对比,其中,吞吐率和丢包率测试精度与工业级的以太网测试仪差值比在万分之一以下,时延测试精度高于工业级的以太网测试仪,同时吞吐率,丢包率,时延的测试精度随着测试数据帧长度的增加,与理想测试结果逐渐重合。测试结果证明,本课题的测试方法是有效的,且具有较高的精度。