給FPGA應(yīng)用加保險,功能測試很重要!
日期:2024-02-19 15:41:00 瀏覽量:1407 標(biāo)簽: FPGA
近年來,5G通信和人工智能的興起,F(xiàn)PGA有了更大范圍的應(yīng)用,創(chuàng)芯在線檢測實驗室也時常接到這方面的送測樣品。在進行了多個案例之后我們發(fā)現(xiàn),如果客戶能夠在上機之前對FPGA進行功能測試,預(yù)先確認(rèn)狀態(tài)是否正常,那么到后期就能大幅減少繁瑣的排障工作。今天我們就來介紹一個FPGA功能測試的案例,簡單幾步,就能確定器件是否處于正常狀態(tài)。
FPGA(Field-Programmable Gate Array)全稱現(xiàn)場可編程門陣列,顧名思義,它是一種可編程邏輯器件,擁有大量可編程的邏輯塊和可重配置的連接資源,允許設(shè)計者在硬件級別上實現(xiàn)自定義的數(shù)字電路,而無需為不同的應(yīng)用分別定制專用處理器。這種極強的靈活性,使得FPGA在多個領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用,包括但不限于:
FPGA在上述領(lǐng)域中扮演著關(guān)鍵的角色,其功能的穩(wěn)定性和可靠性對系統(tǒng)整體的平穩(wěn)運行至關(guān)重要。因此,在實際使用FPGA之前,我們有必要先對它做簡單的功能測試,確保功能正常。如果系統(tǒng)無法運行,前期又沒有對FPGA進行測試的話,就會給排障工作增加困難,造成額外的時間成本。
FPGA可以使用多種模式進行測試和配置,以下是一些用于測試和配置FPGA的常見模式:
JTAG模式(聯(lián)合測試動作組模式):JTAG是一種用于測試和配置集成電路的標(biāo)準(zhǔn)接口和協(xié)議。FPGA通常具有JTAG接口,通過這個接口可以進行測試、調(diào)試以及配置。JTAG還允許在運行時對FPGA進行動態(tài)重新配置。
AS(Active Serial)模式:這是一種用于通過串行接口對FPGA進行配置的模式。通常,配置數(shù)據(jù)通過SPI(Serial Peripheral Interface)或類似的串行通信接口發(fā)送到FPGA。
Slave Serial模式:在這種模式下,F(xiàn)PGA通過串行接口從外部設(shè)備接收配置數(shù)據(jù)。這種模式通常涉及使用外部設(shè)備(例如微處理器或FPGA)作為配置主設(shè)備。
Passive Serial模式:在這個模式下,F(xiàn)PGA通過一組平行線(通常稱為JTAG引腳之一的TCK、TDI、TMS和TDO)接收配置數(shù)據(jù)。與Active Serial模式不同,這里數(shù)據(jù)是通過并行接口傳輸?shù)摹?/p>
ICAP(Internal Configuration Access Port)模式:ICAP是一種允許FPGA在運行時接受配置信息的模式。這使得在FPGA運行時可以進行動態(tài)的部分重新配置。
PS配置模式(Processor System Configuration Mode):一些FPGA集成了處理器系統(tǒng),PS配置模式允許通過專用的處理器系統(tǒng)配置接口對FPGA進行配置。
選擇配置和測試模式通常取決于具體的應(yīng)用需求,以及開發(fā)和調(diào)試的要求。 這其中,JTAG模式是一種通用的接口,廣泛用于測試、調(diào)試和配置,而其他模式則會更適合特定的應(yīng)用場景。本次我們的案例就以JTAG模式展開。
為了更好地響應(yīng)廣大客戶的需求,確保測試工作高效進行,創(chuàng)芯在線檢測自主研發(fā)了多種FPGA的檢測開發(fā)板。我們將使用如下開發(fā)板,對FPGA進行JTAG配置模式下的基礎(chǔ)功能測試。
創(chuàng)芯在線檢測之FPGA測試案例分享
基于XC3S2000-4FGG676I(屬于Xilinx Spartan-3系列)
1、在電腦上打開ISE Design Suite 14.7軟件,點擊打開“iMPACT”。ISE Design Suite是賽靈思官方的開發(fā)套件,利用它我們可以看到當(dāng)前FPGA的狀況,并進行各種測試,包括導(dǎo)入編程等工作。
2、將測試板、電腦與燒錄器連接好,并在ISE Design Suite界面內(nèi)點擊識別器件。
3、成功到識別器件后,我們導(dǎo)入測試文件,點擊編程。如圖所示,JTAG電路正常,編程測試成功。
4、獲取器件ID成功。
5、獲取設(shè)備用戶碼成功。
6、讀取設(shè)備狀態(tài)成功。
綜合以上步驟得出結(jié)論,這枚FPGA可以正常編程,器件ID、用戶碼等關(guān)鍵信息可獲取,設(shè)備狀態(tài)也可讀取,可證明這枚FPGA是功能正常且可用的。接下來實際的上機應(yīng)用中,如系統(tǒng)出現(xiàn)問題,則可排除是這枚FPGA所引起。
對芯片進行功能測試,能夠有效提升系統(tǒng)整體的可靠性,專業(yè)的測試能夠?qū)⑹Ч收吓懦趹?yīng)用之前。選擇創(chuàng)芯在線檢測實驗室,我們將竭誠服務(wù),為您的“芯”應(yīng)用保駕護航。