[發明專利]片上網絡資源節點存儲器的內建自測試結構和自測試方法

有效

• 申請號: 201310261284.5
• 申請日: 2013-06-27
• 公開（公告）號: CN103310850A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 許川佩;陶意;萬春霆;孫義軍;梁光發
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: G11C29/12
• 分類號: G11C29/12
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司 45107
• 代理人: 歐陽波

1.片上網絡資源節點存儲器的內建自測試結構，所述片上網絡為基于FPGA的芯片，若干路由器由外部通道相互連接，構成的路由器網絡，其結構為規則的2維網格拓撲結構，NoC中的路由器采用基于虛通道技術的蟲洞數據交換機制，路由算法采用源路由算法，各路由器配有資源網絡接口，資源網絡接口為雙向的數據流向接口，各資源網絡接口經雙向內部通道分別連接資源節點，其中一個路由器R2經資源網絡接口連接的片外通用存儲器SRAM為待測試的資源節點存儲器，其特征在于：

資源節點存儲器的內建自測試結構包括BIST控制器、BIST接口、測試圖形生成器和測試響應分析器，BIST控制器建立于FPGA芯片，測試圖形生成器和測試響應分析器；路由器R2的資源網絡接口內嵌BIST接口，源路由器R1的資源網絡節點內嵌測試圖形生成器和測試響應分析器；

BIST控制器是一個有限的算法狀態機，負責測試算法的實現與狀態流程的控制，其使能信號輸出端連接測試圖形生成器和BIST接口，測試響應分析器的輸出端接入BIST控制器的信號輸入端，BIST控制器配有外設接口，外部測試設備經該外設接口與BIST控制器連接；

測試圖形生成器為一個簡單的狀態機，負責生成資源節點存儲器的測試數據序列；

測試響應分析模塊是一個異或網絡，由數據背景器與異或比較器組成，負責相應測試數據的分析；

BIST接口包括SRAM地址生成器和SRAM控制器，SRAM地址生成器產生當前資源節點存儲器的讀寫地址，并按照測試算法的流程實現地址升序或者降序；SRAM控制器具備與資源節點存儲器連接的接口，實現對資源節點存儲器的讀寫控制。

2.根據權利要求1所述的片上網絡資源節點存儲器的內建自測試結構的片上網絡資源節點存儲器的內建自測試方法，其特征在于主要步驟如下：

Ⅰ、在片上網絡芯片構建片上網絡資源節點存儲器的內建自測試結構，在FPGA芯片建立BIST控制器，以及相應的路由器的資源網絡接口內嵌測試模塊，即目的路由器R2的資源網絡接口接有待測資源節點存儲器，R2的資源網絡接口內嵌BIST接口，在源路由器R1的資源網絡節點內嵌測試圖形生成器和測試響應分析器；

Ⅱ、外部測試設備與BIST控制器的外設接口連接，外部測試設備向BIST控制器發送指令啟動測試程序；

Ⅲ、BIST控制器按照測試算法程序向各測試模塊發送使能信號和狀態選擇信號，

源路由器R1的資源網絡接口內嵌的測試圖形生成器根據BIST控制器的狀態選擇指令和發送指令，生成當前測試數據并向路由器網絡發送測試數據；

BIST控制器向目的路由器R2的BIST接口的SRAM控制器發送的切換工作模式使能信號，該資源節點存儲器切換為測試模式，接收測試圖形生成器產生的測試數據；該BIST接口的SRAM地址生成器產生當前資源節點存儲器的讀寫地址，并按照測試算法的流程實現待測存儲器SRAM地址升序或者降序；

Ⅳ、本測試算法的每個測試狀態均有寫數據操作和讀數據操作，

執行寫數據操作時，BIST控制器對源路由器R1的資源網絡接口內嵌的測試圖形生成器發送指令，按測試算法程序生成相應測試狀態的測試數據；

R1的資源網絡接口內嵌的測試圖形生成器將測試數據按照路由分組格式進行打包，送入R1，經路由器網絡傳輸，到達資源節點存儲器所在的目的路由器R2，經R2的資源網絡接口送入其內嵌的BIST接口，由此送到資源節點進行解包處理，然后將測試數據寫入資源節點存儲器；此資源節點存儲器工作于測試模式，對測試數據給出測試響應信號，提示完成一次寫數據操作；

執行讀數據操作時，上述資源節點存儲器的測試響應信號，在BIST接口按照返回路徑的路由分組格式進行打包，經其所處的資源網絡接口送入R2，在路由器網絡傳輸，到達路由器R1，進入R1的資源網絡接口內嵌的測試響應分析器、進行解包處理，測試響應分析器的異或比較器對資源節點存儲器的測試響應數據和數據背景器提供的理想的數據進行異或操作，據此判斷測試響應數據是否正確，并將結果送給BIST控制器；

Ⅴ、如果本次測試響應數據正確，測試響應分析器判斷是否為最后一個測試狀態，若為否、則返回步驟Ⅳ，BIST控制器對源路由器R1的資源網絡接口內嵌的測試圖形生成器發送指令，按測試算法程序進行下一個測試狀態的寫數據操作和讀數據操作；

如果本次測試響應數據正確，測試響應分析器判斷此為最后一個測試狀態，再判斷此測試是否為待測存儲器的最后一個SRAM地址，若不是最后的SRAM地址，則返回步驟Ⅳ，按SRAM地址生成器的地址升序或者降序對下一個SRAM地址進行測試算法要求的各個測試狀態的測試；當判斷此測試為待測存儲器的最后一個SRAM地址，結束本次測試，將該資源節點存儲器的測試結果反饋給BIST控制器并發送給芯片外部測試設備進行分析；同時BIST控制器向路由器R2的BIST接口的SRAM控制器發送的切換工作模式使能信號置為無效狀態，該資源節點存儲器恢復正常工作模式；

如果本次測試響應數據錯誤，即為有故障，測試響應分析器立即停止對該資源節點存儲器的測試，測試響應分析器將測試結果傳送給BIST控制器，BIST控制器將測試結果發送給外部測試設備。