FPGA中邊界掃描電路的設(shè)計(jì).pdf

1、FPGA是英文Field Programmable Gate Array的縮寫，即現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列。作為專用集成電路(ASIC)領(lǐng)域中的一種半定制電路產(chǎn)品，它既解決了定制電路的不足，又避免了原有可編程邏輯器件門電路資源有限的缺點(diǎn)。因此，F(xiàn)PGA的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。但是隨著FPGA規(guī)模的增大、封裝的減小，其開發(fā)和應(yīng)用的測(cè)試難度越來(lái)越大。邊界掃描技術(shù)解決了這個(gè)問(wèn)題，它是一種將可測(cè)性直接設(shè)計(jì)到硅片里的技術(shù)，支持系統(tǒng)級(jí)、板級(jí)和芯片級(jí)的測(cè)試，并已標(biāo)

2、準(zhǔn)化，定義為IEEE1149.1標(biāo)準(zhǔn)，即JTAG。 本文中涉及的邊界掃描電路是FPGA必不可少的一個(gè)模塊，它在芯片內(nèi)部功能電路的周圍增加部分寄存器單元和控制電路，通過(guò)對(duì)個(gè)別引腳的邏輯控制完成對(duì)芯片內(nèi)部的功能測(cè)試或外部互連測(cè)試。與普通的邊界掃描電路相比，它有更多的功能和更高的要求。它要求能夠完成如下的用戶需求：能夠?qū)崿F(xiàn)電路故障的檢查；能夠通過(guò)邊界掃描模塊配置并啟動(dòng)FPGA；允許用戶通過(guò)邊界掃描電路隨時(shí)對(duì)FPGA內(nèi)任意一個(gè)CLB、C

3、LB中的LUT/觸發(fā)器、IOB或者BRAM塊的配置數(shù)據(jù)進(jìn)行回讀檢查。 本文是關(guān)于FPGA中邊界掃描電路的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，課題來(lái)源于成都華微電子系統(tǒng)有限公司可編程邏輯器件項(xiàng)目中的子項(xiàng)目，研究目的是設(shè)計(jì)出應(yīng)用于FPGA中的邊界掃描電路，以實(shí)現(xiàn)前文所提到的電路檢查、配置、回讀等功能。本文首先研究了邊界掃描技術(shù)的基本理論和 Virtex-E系列的FPGA的配置與回讀規(guī)律，進(jìn)而設(shè)計(jì)了工藝水平0.18μm、核心電壓1.8V的FPGA芯片中的邊界