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大容量高速率FPGA产品测试综合计划

现在FPGA的一个发展趋势是把CPU、MCU集成进来,甚至在FPGA内部实现片上系统都是可能的,这对FPGA的门数、时钟速率,功耗都提出了很高的

  现在FPGA的一个开展趋势是把CPU、MCU集成进来,乃至在FPGA内部完结片上体系都是或许的,这对FPGA的门数、时钟速率,功耗都提出了很高的要求。一起,这些改变对测验企业也是一种潜在的应战。

  从不同层面考量解决计划

  依照现在FPGA的开展情况,单纯靠软件的办法,是无法做好产品检测的,要把软件与硬件结合起来。

  一是大容量。现在百万门级FPGA的运用现已很多了。对规划工程人员来说,门数的增多必定会对规划提出更高的要求。比方在FPGA不同模块进行拼接组成的过程中,必定会遇到模块与模块之间的接口问题,而传统的仿真、测验仅限于模块内部或模块自身,触及模块与模块之间的协同问题,往往是实时信号,无法用静态的仿真东西表现出来,这时就需求外部测验仪器的介入。

  二是高速率。现在FPGA内部信号速率改变得很快,频率能够到达300MHz、500MHz,乃至更高,部分或许会有上1000MHz的时钟速率。别的FPGA接口速率也有很大进步,比方现在通讯职业常常用到FPGA做桥片、数据发送器或接纳器,最高速率已到达28GHz,以往常常运用IC,而现在为了完结愈加灵敏的协议操作度,往往运用FPGA来完结。在时钟速率较低的情况下,不需求进行过多的丈量验证,误码率也能够到达相关要求,可是当速率进步到28GHz时,假如没有一个更好的丈量手法,将很难对体系做出客观正确的判别。

  解决计划需求从不同层面进行考量。第一个层面需求对承载FPGA的PCB板进行丈量,比方它的走线、规划、过孔等,在测验中能够通过阻抗、差损等专用的信号外展性测验计划,对PCB的质量进行评价。这可使测验者了解这个PCB板能够跑多快的速率。第二个层面是对信号自身的质量进行调查。现在FPGA的高速接口都能够对信号的摆幅、预加剧等参数进行调理,在接纳端对均衡、时钟康复等参数进行调理。但这些参数终究调速到什么程度是最优的呢?这就需求在板级对信号进行收集,然后进行剖析,供给一种相似仿真的功用。它能够在丈量体系中,把FPGA的内部设置直观地反映到信号中去,不需求实践调理FPGA的参数,而是在丈量体系中反映出来。第三个层面触及误码的丈量。客户明显更关怀接纳端的容限才能,即能承受多差的信号,而不呈现误码。

  当然,对FPGA的测验大部分是通过软件完结的。首先是本钱比较低,不需求外购设备和仪器。其次是能够把大部分的规划缺点找出来。可是软件办法,无论是静态仿真,仍是动态仿真,都存在部分测验需求无法满意的情况。比方实时性问题,由于FPGA总是作为运算体系的一个子模块来运转的。FPGA配合板内其他模块时的作业情况,用仿真东西是无法直接丈量的,比方是否要设置一些容限,是否进行一些时钟的束缚性维护等,都需求用到外部的丈量设备。别的,在测验的精度方面,FPGA的内部软件测验只能做逻辑信号的情况收集,无法看到守时信息。而FPGA中守时的测验数据又是非常重要的。这些丈量也只能通过外部硬件设备来完结。总归,依照现在FPGA的开展情况,单纯靠软件的办法,是无法做好产品检测的。但也不能彻底摒弃软件办法,要把软件与硬件结合起来,用软件办法能够发现产品中80%的问题,剩余20%的问题只能用外部的仪器来丈量。可是,这20%的问题往往需求花费80%的时刻和精力去处理。

  组合运用测验东西

  泰克很早就估计到数字电路的开展是一个不行阻挠的趋势,数字电路的趋势是高速化、串行化。

  至于测验东西的挑选,无外乎是示波器逻辑剖析仪等。逻辑剖析仪是数字化的收集设备,专门用于检测数字逻辑。它通道数多,自身情况时钟速率能够到达2G~3GHz,能够与部分时钟、体系时钟匹配起来,能够以时钟的节拍,对信号进行锁存,然后看到FPGA内部的作业情况。在泰克的示波器宗族中MSO(混合信号示波器),即带有逻辑通道的示波器,是非常重要的一类,它还能够看到模拟信号。

  对不同规划的FPGA进行调试会用到不同的设备:假如对大容量FPGA进行检测,逻辑剖析仪更合适一些,它的通道数更多,情况速率更匹配于大容量FPGA;假如是对一些小型FPGA进行检测,MSO愈加合适,它除了能够丈量逻辑信号之外,还能够丈量模拟信号。别的,在泰克的解决计划中,还有一套逻辑剖析仪与示波器匹配运用的计划,能够让用户既看到逻辑信号又看到模拟信号,即从两种不同视点对一个信号进行观测。

  泰克很早就估计到数字电路的开展是一个不行阻挠的趋势,数字电路的趋势是高速化、串行化。泰克在FPGA调试的重要东西开展方面有着长时间的堆集。2011年泰克公司又收买了Veridae公司,以扩展大规划ASIC/FPGA规划仿真产品线,供给了Clarus、Certus、Corus系列产品,针对SoC、ASIC规划、原形验证以及体系规划供给片上仪器测验计划。如Certus调试套件便是一种灵敏的、通过验证的解决计划,能够用于一切高端Xilinx或Altera FPGAs及各种现有的FPGA原型电路板上,而不论特定ASIC规划选用什么I/O或FPGA拓扑

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