片上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可測(cè)性設(shè)計(jì)及測(cè)試技術(shù)研究.pdf

1、片上網(wǎng)絡(luò)是一種新的片上互連結(jié)構(gòu)，使用片上網(wǎng)絡(luò)作為片上互連結(jié)構(gòu)的微系統(tǒng)芯片稱(chēng)為片上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。任何新的集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)只有在它的測(cè)試方法發(fā)展完善后才能被廣泛使用，對(duì)片上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的測(cè)試正面臨著巨大的挑戰(zhàn)，迫切需要研究有效的測(cè)試方法和技術(shù)。
　　 本文深入研究了面向測(cè)試的、片上網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和通信協(xié)議中的關(guān)鍵技術(shù)。深入研究了滿足片上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)測(cè)試需求的、優(yōu)化測(cè)試時(shí)間和芯片面積開(kāi)銷(xiāo)的、片上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可測(cè)試性設(shè)計(jì)和測(cè)試技術(shù)。本文的主要內(nèi)容包括：<

2、br>　　 1.片上網(wǎng)絡(luò)模型和片上網(wǎng)絡(luò)測(cè)試仿真平臺(tái)的研究。目前，學(xué)術(shù)界和業(yè)界還沒(méi)有形成統(tǒng)一的片上網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系，還沒(méi)有對(duì)不同的片上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)測(cè)試方法和技術(shù)進(jìn)行評(píng)估及比較的“片上網(wǎng)絡(luò)測(cè)試基準(zhǔn)結(jié)構(gòu)”，這使得片上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的測(cè)試研究工作面臨著諸多困難。本文從片上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)測(cè)試需求出發(fā)，研究了片上網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和通信協(xié)議，提出了支持片上網(wǎng)絡(luò)及其內(nèi)嵌芯核測(cè)試的路由器和網(wǎng)絡(luò)適配器的可測(cè)試性結(jié)構(gòu)，建立了一種通用的、在FPGA中可綜合實(shí)現(xiàn)的片上網(wǎng)絡(luò)模型和片上網(wǎng)絡(luò)

3、仿真測(cè)試平臺(tái)。
　　 2.片上網(wǎng)絡(luò)的路由器和FIFOs的可測(cè)試性設(shè)計(jì)和測(cè)試技術(shù)研究。
　　 (1)研究了使用專(zhuān)用測(cè)試總線存取結(jié)構(gòu)、與IEEE1500測(cè)試殼結(jié)構(gòu)兼容的片上網(wǎng)絡(luò)路由器的測(cè)試技術(shù)。對(duì)測(cè)試響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行空間和時(shí)間壓縮所引起的信息丟失，本文從線性和非線性以及空間和時(shí)間等不同方面研究了測(cè)試響應(yīng)壓縮的混疊問(wèn)題。研究了使用非對(duì)稱(chēng)分布差錯(cuò)模型，通過(guò)構(gòu)造一個(gè)雙輸入虛擬的測(cè)試響應(yīng)時(shí)間壓縮器，對(duì)于任意測(cè)試輸入序列長(zhǎng)度，可準(zhǔn)確預(yù)測(cè)和

4、計(jì)算不同類(lèi)型測(cè)試響應(yīng)時(shí)間壓縮器的混疊概率的分析方法。
　　 (2)研究了復(fù)用片上網(wǎng)絡(luò)傳輸測(cè)試數(shù)據(jù)的片上網(wǎng)絡(luò)FIFOs的內(nèi)建自測(cè)試方法。提出了一種基于可測(cè)性設(shè)計(jì)技術(shù)的FIFOs測(cè)試算法，與其它FIFOs測(cè)試算法相比，具有較短的測(cè)試時(shí)間和較小芯片面積開(kāi)銷(xiāo)，可達(dá)到較高的故障覆蓋，測(cè)試算法具有線性復(fù)雜度。在二維Mesh和Torus片上網(wǎng)絡(luò)上，研究了單播和組播兩種測(cè)試數(shù)據(jù)傳輸方式，研究了將多維Hypercube網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)壓縮到二維Tor

5、us拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的方法，研究了用于二維4×4Torus片上網(wǎng)絡(luò)FIFOs測(cè)試數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕M播路由算法。
　　 3.片上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中非層次型和層次型內(nèi)嵌IP芯核的可測(cè)試性設(shè)計(jì)和測(cè)試技術(shù)研究。
　　 研究了適用于片上網(wǎng)絡(luò)的非層次型內(nèi)嵌芯核的測(cè)試殼結(jié)構(gòu)，其片上面積開(kāi)銷(xiāo)與IEEE1500測(cè)試殼結(jié)構(gòu)相當(dāng)。研究了測(cè)試數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸延遲對(duì)被測(cè)芯核測(cè)試時(shí)間的影響，提出了一種啟發(fā)式的被測(cè)芯核內(nèi)部掃描鏈和測(cè)試殼邊界單元優(yōu)化配置算法，可有效減小被測(cè)芯核

6、的最大測(cè)試掃描輸入輸出長(zhǎng)度，減小測(cè)試數(shù)據(jù)分組數(shù)量和測(cè)試數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸延遲。從層次型芯核的測(cè)試殼邊界單元結(jié)構(gòu)入手，分析了層次型芯核的父核和子核之間測(cè)試模式的約束關(guān)系，提出了層次型芯核一種新的測(cè)試模式類(lèi)型和研究了相應(yīng)的層次型芯核測(cè)試殼結(jié)構(gòu)。研究了基于表調(diào)度的非搶占式的啟發(fā)式片上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)測(cè)試規(guī)劃算法，并考慮了并行測(cè)試約束和功耗約束等問(wèn)題，可有效減小片上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的測(cè)試時(shí)間。
　　 4.片上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中混合信號(hào)電路模塊的測(cè)試方法研究。

7、　　 對(duì)支持混合信號(hào)電路模塊的片上網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了探討，針對(duì)混合信號(hào)電路系統(tǒng)中的基本組件—模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊(ADC)，研究了一種使用斜坡信號(hào)作為測(cè)試激勵(lì)的ADC內(nèi)建自測(cè)試輸出分析方法，與直方圖分析方法相比，具有更短的測(cè)試時(shí)間，硬件資源開(kāi)銷(xiāo)較小，該方法不但可以測(cè)試ADC的差分非線性和積分非線性等靜態(tài)參數(shù)，還可檢測(cè)ADC的漏碼特性，給出了兩種完整的ADC內(nèi)建自測(cè)試結(jié)構(gòu)，可用于不同配置的片上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
　　 理論研究和實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了本