用于FPGA量产互联测试的系统、方法、设备及存储介质与流程

本发明涉及fpga，具体涉及一种用于fpga量产互联测试的系统、方法、设备及存储介质。

背景技术：

1、现场可编程门阵列(fpga)作为一种可编程硬件平台，具有通用灵活、可重配置和并行计算等特点，广泛应用于医疗、计算加速和通信信号处理等多个重要领域。其独特的特点在于能够通过编程重新配置硬件逻辑电路，使其适应不同的应用场景，实现特定的数字逻辑功能。

2、fpga芯片出厂后，要经过cp量产测试、ft量产测试。cp(circuit probe)是封装前晶圆级别对芯片测试。ft(final test)是封装完成后的测试，也是最接近实际使用情况的测试。不管是cp量产测试，还是ft量产测试，都需要对fpga最关键的互联资源进行详尽的故障覆盖测试。而这些量产测试的时间长短往往是影响芯片成本的一个重要因素。fpga量产测试执行过程中，花费最多的时间是位流加载时间，因此尽可能少的测试位流配置次数覆盖尽可能多的故障，是量产设计最重要的考量因素。

3、fpga芯片的互联资源分为两部分：全局互联资源和局部互联资源，芯片中的局部互联资源会与各种类型的数字模块连接，如clb(configurable logic block)、dsp(digital signal processor)、ram(random access memory)以及emac(ethernet mediaaccess controller)等。局部互联资源中的输出类型线传递输出信号给数字模块的内部逻辑电路，处理完成后反馈给局部互联资源中的输入类型线。

4、芯片量产测试中要对局部互联资源进行充分覆盖测试的话，需要通过数字模块内部逻辑电路进行内环回，才能使得输出类型线与输入类型线可连接和可观察。但不同类型的数字模块构造内环回逻辑比较困难，甚至无法构造内环回，这样导致部分局部互联资源无法实现覆盖测试且检测效率较低。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种用于fpga量产互联测试的系统、方法、设备及存储介质，以解决fpga量产测试中部分局部互联资源无法实现全覆盖测试以及检测效率低的问题。

2、第一方面，本发明提供了一种用于fpga量产互联测试的系统，系统包括：

3、目标fpga的待测开关矩阵，目标fpga包括待测开关矩阵以及数字模块；

4、数字模块，与待测开关矩阵之间通过局部互联资源线连接，局部互联资源线包括局部互联资源线中输出类型的线和局部互联资源线中输入类型的线，局部互联资源线中输出类型的线的一端与开关矩阵上的第一接口连接，另一端与数字模块的第一接口连接，用于传递输出信号，局部互联资源线中输入类型的线的一端与开关矩阵上的第二接口连接，另一端与数字模块的第二接口连接，用于传递反馈信号；

5、目标逻辑电路，目标逻辑电路用于模拟目标fpga中数字模块的功能；

6、旁路单元，旁路单元的一端与局部互联资源线中输入类型的线连接，旁路单元的另一端与局部互联资源线中输出类型的线及局部互联资源线中输入类型的线连接，旁路单元包括硬件子单元，用于使得旁路单元的输出为预设输出。

7、本发明实施例提供的用于fpga量产互联测试的系统，通过旁路直接连接局部互联资源线中输出类型的线与输入类型的线，并通过添加硬件组件，选择预设线路导通，实现量产测试，而不用经过数字模块中的目标逻辑电路，避免了目标逻辑电路中复杂的内环回逻辑结构以及无法构造内环回的问题，提高了互联覆盖率和量产测试效率。

8、在一种可选的实施方式中，旁路单元包括：

9、预设数量的线组，线组包含1条局部互联资源线中输入类型的线和至少1条局部互联资源线中输出类型的线，预设数量与局部互联资源线中输入类型的线的数量相等。

10、本发明实施例提供的用于fpga量产互联测试的系统，根据局部互联资源线中输入类型的线的数量决定线组的数量，且线组包含1条局部互联资源线中输入类型的线和至少1条局部互联资源线中输出类型的线，各线组的线的数量可一致也可不一致，各旁路将线组以及各局部互联资源线中输入类型的线一一对应进行连接，具体而言，将各线组连接至与该线组所包含的局部互联资源线中输入类型的线相对应的局部互联资源线中输入类型的线。

11、在一种可选的实施方式中，线组的分组方式是根据各局部互联资源线中输出类型的线之间的位置关系及距离决定的。

12、本发明实施例提供的用于fpga量产互联测试的系统，局部互联资源线中输出类型的线之间的位置关系及距离决定线组的分组方式，使得互联配置最少，方便芯片布局设计，提高互联效率。

13、在一种可选的实施方式中，硬件子单元包括：

14、第一多路选择器，第一多路选择器的一端与局部互联资源线中输入类型的线及局部互联资源线中输出类型的线连接，第一多路选择器的另一端与局部互联资源中输入类型的线连接。

15、本发明实施例提供的用于fpga量产互联测试的系统，通过在旁路上添加第一多路选择器，实现灵活选择预设通路进行导通，使得旁路的输出为预设输出。

16、在一种可选的实施方式中，硬件子单元包括：

17、至少一种类型的逻辑组件，逻辑组件的类型包含与门、或门、非门、与非门、或非门以及异或门的至少其中之一。

18、本发明实施例提供的用于fpga量产互联测试的系统，通过多路逻辑控制，在利用尽可能少的配置位以及较小的硬件面积的前提下，实现线组的通路的灵活选择，使得多比特输入压缩为1比特输出，更高效的实现旁路的替代效果。

19、在一种可选的实施方式中，目标fpga的待测开关矩阵包括：

20、第二多路选择器，第二多路选择器的输出端与局部互联资源中输出类型的线连接，第二多路选择器的输入包括常量，常量用于控制第二多路选择器的输出为预设输出。

21、本发明实施例提供的用于fpga量产互联测试的系统，通过在开关矩阵中设置第二多路选择器，并将第二多路选择器的其中一输入口预留给预设常量，控制输出0或1，使得第二多路选择器的输出为预设输出，即，利用该特性，在选择通过逻辑组件进行旁路选通的方式中，保证利用较少配置位以及较小的硬件面积的同时，实现旁路输出的灵活控制。

22、第二方面，本发明提供了一种用于fpga量产互联测试的方法，方法包括：

23、获取目标fpga上的待测开关矩阵与数字模块之间的局部互联资源中输出类型的线以及局部互联资源中输入类型的线的数量；

24、基于局部互联资源中输出类型的线以及局部互联资源中输入类型的线的数量，将局部互联资源中输出类型的线以及局部互联资源中输入类型的线进行分组，得到各线组，线组的数量与局部互联资源中输入类型的线的数量相等，且每个线组中均包含1条局部互联资源中输入类型的线和至少1条局部互联资源中输出类型的线；

25、在各线组与局部互联资源中输入类型的线之间添加旁路，使得各线组与局部互联资源中输入类型的线之间存在一一对应关系；

26、在各旁路上添加硬件，得到目标互联结果，使得各旁路的输出为预设输出；

27、基于目标互联结果，进行量产测试。

28、本发明实施例提供的用于fpga量产互联测试的方法，通过旁路直接连接局部互联资源线中输出类型的线与输入类型的线，而不用经过数字模块中的目标逻辑电路，并通过在旁路上添加硬件，使得旁路灵活选择预设通路进行导通，使得旁路的输出为预设输出，从而替代了数字模块中目标逻辑电路的复杂的内环回逻辑结构，提高了互联覆盖率和测试效率。

29、在一种可选的实施方式中，目标fpga的工作模式包括测试模式和正常模式，在测试模式下，旁路的输入信号均来自各线组中的各局部互联资源中输出类型的线，在正常模式下，旁路的输入信号均来自各线组中的各局部互联资源中输入类型的线。

30、本发明实施例提供的用于fpga量产互联测试的方法，在测试模式下，线组通过硬件组件选择导通各局部互联资源中输出类型的线，进行量产测试，在正常模式下，线组通过硬件组件选择导通局部互联资源中输入类型的线，以确保目标逻辑电路的正常工作，通过两种工作模式的切换，在测试模式下仅对特定的芯片模块进行覆盖测试，以减少配置位流，提高量产测试效率。

31、第三方面，本发明提供了一种计算机设备，包括：存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行计算机指令，从而执行上述第二方面或其对应的任一实施方式的用于fpga量产互联测试的方法。

32、第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第二方面或其对应的任一实施方式的用于fpga量产互联测试的方法。