FPGA的结构测试方法研究与设计的开题报告

FPGA的结构测试方法研究与设计的开题报告一、选题背景与意义随着数字电路设计的不断发展，可编程逻辑器件（FPGA）被广泛应用于各种数字电路设计中。FPGA的可重构性和灵活性使其成为了广泛使用的工具，在计算机、通信、控制等领域都有着广泛的应用。但是，对于FPGA，结构测试是一个必不可少的过程。结构测试是指在设计完成之后对FPGA进行一系列的测试，以验证设计是否符合设计规格书的要求。如果设计存在缺陷，结构测试可以及早发现并纠正缺陷，确保设计的正确性，提高FPGA的可靠性和稳定性。因此，FPGA的结构测试是数字电路设计过程中不可或缺的一个环节。二、研究目标与内容本文主要研究FPGA的结构测试方法，并设计一种有效的结构测试方案。具体的研究目标和内容如下：1.研究FPGA的结构测试方法，包括边界扫描、路径扫描和有限状态机测试等方法。2.分析FPGA的内部结构和工作原理，找出可能存在的故障类型和故障区域。3.根据故障类型和故障区域设计一套有效的结构测试方案，包括测试模式的生成、故障覆盖率的评估和测试的结果分析等。4.在FPGA开发板上实现所设计的结构测试方案，并进行实验验证，评估方案的有效性和可靠性。三、研究方法和技术路线本文采用以下方法和技术路线：1.文献综述：对FPGA的结构测试方法进行综述，包括边界扫描、路径扫描和有限状态机测试等方法。2.FPGA内部结构分析：通过对FPGA的内部结构和工作原理的分析，找出可能存在的故障类型和故障区域。3.测试模式的生成：根据故障类型和故障区域设计一套有效的测试模式的生成算法，以实现对故障的覆盖。4.故障覆盖率的评估：设计一套有效的故障覆盖率评估算法，以评估设计的测试方案的覆盖率。5.测试实现和分析：在FPGA开发板上实现所设计的结构测试方案，并进行实验验证，评估所设计方案的有效性和可靠性。四、预期成果本文的预期成果如下：1.对FPGA的结构测试方法进行全面的研究和综述，包括边界扫描、路径扫描和有限状态机测试等方法。2.对FPGA的内部结构和故障类型进行分析，找出可能存在的故障区域和类型。3.设计一套有效的测试方案，包括测试模式的生成、故障覆盖率的评估和测试结果的分析等。4.在FPGA开发板上实现所设计的测试方案，并进行实验验证，证明所设计方案的有效性和可靠性。五、进度安排本文的进度安排如下：1.第一周：完成选题和开题报告的撰写。2.第二周至第四周：深入学习和综述FPGA的结构测试方法，以及相关的故障模型和测试算法。3.第五周至第七周：对FPGA的内部结构和故障类型进行深入分析和研究，并找出可能存在的故障区域。4.第八周至第十周：设计一套有效的测试方案，并进行测试模式的生成和故障覆盖率的评估。5.第十一周至第十二周：在FPGA开发板上实现所设计的测试方案，并进行实验验证，评估方案的有效性和可靠性。6.第十三周至第十四周：撰写论文的初稿，并进行修改和完善。七、参考文献[1]王建成,贺帅,李兵,等.FPGA的结构测试技术[J].计算机系统应用,2008,17(8):204-206+213.[2]钟晓峰,王已南.基于JTAG的FPGA数字电路结构测试方案研究[J].计算机应用,2016,36(11):3179-3183.[3]贡梦琴,王晓燕.基于边缘扫描的FPGA数字电路结构测试策略[J].电力自动化设备,2015,35(3):106-108.[4]马冲,邱小勇.FPGA的SDC编程技术及应用[M].北京:电子工业出版社,2014