一种基于FPGA的FLASH应用验证系统的制作方法

技术特征：
1.一种基于fpga的flash应用验证系统，其特征在于：包括pc机、flash应用验证板和程控电源；flash应用验证板包括两块fpga、串口模块、电源模块、配置存储器接插件、jtag和sram；其中两块fpga分别记为fpga_a和fpga_b；当验证被测flash的擦写读功能时，被测flash与fpga_a的io口连接；当验证被测flash的jtag功能和存储器配置功能时，被测flash与配置存储器接插件连接，所述配置存储器接插件为fpga的配置接口；串口模块用于连接pc机和fpga_a，将pc机的擦、写、读指令发送给fpga_a，并将fpga_a反馈的结果反馈回pc机；fpga_a根据pc机的擦、写、读指令对被测flash进行擦、写、读测试，采集被测flash的输出数据，据此判断被测flash是否正常工作，判断结果反馈给串口模块；fpga_b采集正在进行工作的被测flash的所有输入输出数据，通过配置存储器接插件和jtag发送给pc机；pc机：当验证被测flash的擦写读功能时，向串口模块发送擦、写、读指令，接收fpga_a反馈的结果，并显示；当验证被测flash的jtag功能时，通过jtag向被测flash发送擦、写、读指令，通过jtag读取被测flash反馈的结果并显示；通过jtag向被测flash发送程序配置指令，以验证被测flash的存储器配置功能；对fpga_b采集的被测flash的所有输入输出数据进行实时显示；电源模块用于为flash应用验证板供电，程控电源为电源模块供电。2.根据权利要求1所述的一种基于fpga的flash应用验证系统，其特征在于：fpga_a内部集成了flash控制器和可控时钟单元，flash控制器接收pc机发送的擦、写、读指令，据此对被测flash进行擦写读功能验证，采集被测flash的输出数据，判断被测flash是否正常工作，判断结果反馈给串口模块；可控时钟单元为fpga_a内部pll，用于产生两种时钟频率，一种时钟频率用来维持fpga_a正常工作，另一种时钟频率作为被测flash的输入时钟频率。3.根据权利要求2所述的一种基于fpga的flash应用验证系统，其特征在于，flash控制器对被测flash进行擦写读功能验证的方法如下：flash控制器接收到pc机发送的擦指令后，将擦控制信号和地址发送给被测flash，被测flash执行擦除指令；执行完后flash控制器采集被测flash所有地址的数据，如果数据为ff，代表擦除成功，否则擦除失败；flash控制器接收到pc机发送的写指令后，将写控制信号、输入数据和地址发送给被测flash，直至所有地址写入完毕；flash控制器接收到pc机发送的读指令后，采集被测flash相应地址的输出数据，将输入数据和输出数据进行对比，当读操作执行结束时，若输入数据和输出数据一直相同，则被测flash的读写功能正常，如果输入数据和输出数据不一致，表示被测flash的读写功能异常。4.根据权利要求2所述的一种基于fpga的flash应用验证系统，其特征在于，pc机验证被测flash的jtag功能的实现方式如下：pc机读入预加载的数据；pc机通过jtag读取被测flash的id；
pc机通过jtag向被测flash发送擦指令，被测flash执行完擦指令后，pc机通过jtag对被测flash相应地址的数据通过校验和查空检查，若数据查空成功，说明擦除成功，否则失败；pc机通过jtag向被测flash发送写指令，将预加载的数据写入被测flash指定地址；pc机通过jtag向被测flash发送读指令，从指定地址读取数据，对读取的数据与预加载的数据进行校验，两者一致，则认为写和读成功。5.根据权利要求2所述的验证方法，其特征在于，验证被测flash的存储器配置功能的实现方法如下：pc机通过jtag向被测flash发送程序配置指令和配置码型数据，被测flash加载配置码型数据；fpga_a上设置了led灯，所述配置码型数据用于控制led灯实现跑马灯功能；被测flash完成加载后，观测fpga_a上的led灯，看其是否能实现跑马灯功能，若不能，则被测flash的存储器配置功能异常；若能，则被测flash断电再重新上电，此时若不能实现跑马灯功能，则被测flash的存储器配置功能异常，若仍能实现跑马灯功能，则对被测flash进行软复位；软复位后，若不能实现跑马灯功能，则被测flash的存储器配置功能异常；若仍能实现跑马灯功能，则被测的存储器配置功能正常。6.根据权利要求1所述的一种基于fpga的flash应用验证系统，其特征在于：fpga_b内部集成了flash控制器和可控时钟单元，fpga_b外挂sram，能够向sram发送控制信号、时钟、地址和数据，并且能够采集sram的输出数据。7.根据权利要求6所述的一种基于fpga的flash应用验证系统，其特征在于，fpga_b也能作为flash，此时fpga_a的jtag与fpga_b的io口相连；pc机通过jtag指令访问fpga_b，将测试程序下载到fpga_b里，此时的fpga_b变为被测flash；pc机通过jtag指令访问fpga_a，验证fpga_b作为被测flash的擦、写、读功能。8.根据权利要求7所述的一种基于fpga的flash应用验证系统，其特征在于，还能进行被测flash数字逻辑验证，方法如下：fpga_a的jtag与fpga_b的io口相连，被测flash与fpga_a的io口连接；将此时的fpga_b记为假flash；pc机通过串口模块向fpga_a发送操作指令，fpga_a根据该操作指令控制被测flash执行相应操作，并采集被测flash实时数据通过串口模块反馈给pc机；同时，pc机通过jtag向fpga_a发送操作指令，fpga_a根据该操作指令控制假flash执行相应操作，并采集假flash实时数据通过jtag反馈给pc机；pc机同时实时监测被测flash和假flash在工作时数据端的工作状态，以此判断被测flash数字逻辑是否准确。9.根据权利要求6所述的一种基于fpga的flash应用验证系统，其特征在于：电源模块包括第一电源模块和第二电源模块，第一电源模块为fpga_a、串口模块、被测flash供电，第二电源模块为fpga_b和外挂sram供电。10.根据权利要求1所述的一种基于fpga的flash应用验证系统，其特征在于：被测flash为spi子板、nor_flash子板或prom子板。

技术总结
本发明公开了一种基于FPGA的FLASH应用验证系统，包括PC机、FPGA应用验证板、FLASH子板。FPGA应用验证板设有两个FPGA芯片；每个FPGA芯片都与FLASH相连，可独立访问FLASH，对其进行验证操作；每个FPGA外接大容量160MbSRAM；更换FLASH子板可验证NOR_FLASH和SPI_FLASH。本发明同时公开了一种基于该系统的验证方法，该方法首先确定上电顺序，JTAG功能验证，数字逻辑验证，读写功能验证。本发明验证功能全面、通用性强，对一系列FLASH的应用验证具有重要意义。对一系列FLASH的应用验证具有重要意义。对一系列FLASH的应用验证具有重要意义。


技术研发人员：王佳 陈雷 陈茂鑫 李建成 董方磊 许凯亮 周涛 杨作涵
受保护的技术使用者：北京微电子技术研究所
技术研发日：2022.04.18
技术公布日：2022/7/1