一种基于FPGA的互联资源自动化测试方法与流程

本发明涉及fpga测试，特别涉及一种基于fpga的互联资源自动化测试方法。

背景技术：

1、集成电路技术及其工艺的飞速发展使得fpga集成度越来越大、内部资源愈加丰富。ir(interconnect resource，互联资源)作为fpga内所占资源比例较大的一类资源，高密度和高复杂度导致其在芯片生产和配置过程中的故障发生率较其他内部资源大，因此ir的高效率测试方法研究在fpga测试中变得至关重要。

2、常见的ir自动化测试方法是基于测试算法寻找配置路径产生测试向量，然后再将测试向量配置进fpga对其进行测试，测试向量的多少直接决定了测试的时间成本与人力成本。

3、目前，很多学者提出了多种测试算法，例如半自动化的s型串联法与回环法，该方法存在自动化程度低且路径配置次数较多的问题；也有全自动化的染色理论与smt新方法等，这些方法在减少配置路径方面也有较大提升空间。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于fpga的互联资源自动化测试方法，以解决现有互联资源自动化测试方法存在配置次数多、故障覆盖率低的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于fpga的互联资源自动化测试方法，包括：

3、创建流网络g，设定流网络的源点s和终点t；

4、利用改进的广度优先算法从流网络中搜索出一条源点s到终点t的最长路径，并将该最长路径包含的点和边移出流网络；

5、利用ford-fulkerson思想更新残余网络的流量值，重复寻找残余网络中的最长路径，直到不存在从源点s到终点t的可行路径为止；

6、利用xdl语言将配置路径写进fpga editor进行仿真验证。

7、在一种实施方式中，所述创建流网络包括：

8、根据fpga互联资源底层网表结构建立抽象模型；

9、基于抽象模型创建流网络，并给所建流网络中的边设定容量值；其中，

10、所述流网络包含互联资源所有点v、边e信息。

11、在一种实施方式中，所述fpga互联资源包括可编程连接点、可编程互连开关pip与互连线；点v对应可编程连接点，边e对应可编程连接开关pip、互连线。

12、在一种实施方式中，所述抽象模型的建立包括水平、垂直、左对角线与右对角线四个方向，每个方向的模型只包含该方向的互联资源。

13、在一种实施方式中，所述水平方向模型只需对一行互联资源配置路径进行研究，其余行原理相同；垂直方向模型只需对一列互联资源配置路径进行研究，其余列原理相同；左对角线方向模型只需对一条左对角线互联资源配置路径进行研究，其余左对角线原理相同；右对角线方向模型只需对一条右对角线互联资源配置路径进行研究，其余右对角线原理相同。

14、在一种实施方式中，所述流网络g中每条边的容量值c(u,v)＝1，每条正向边的流量f(u,v)＝0，每条反向边的流量f(v,u)＝0，且遵循以下规则：

15、(1)容量限制：对于流网络g中所有边e的结点u、v，要求0≤f(u,v)≤c(u,v)，即每条边的流量值在0和容量值之间；

16、(2)流量守恒：除了源点s和终点t，对于流网络g中所有边e的结点u、v，要求其入度等于出度，即∑(u,x)∈ef(u,x)＝∑(x,v)∈ef(x,v)，x≠s,x≠t。

17、在一种实施方式中，所述流网络的源点s和终点t设定在同一个开关矩阵sm中，其中，开关矩阵为互联资源中可编程连接点与可编程互连开关所分布区域。

18、在一种实施方式中，所述改进的广度优先算法bfs为通过在搜索过程中给流网络g中的元素增加父节点搜索出源点s到终点t的所有路径，并最终输出最长配置路径。

19、在一种实施方式中，所述ford-fulkerson思想更新已遍历边e的流量值f过程为：f(u,v)+＝1，f(v,u)-＝1。

20、在本发明提供的一种基于fpga的互联资源自动化测试方法中，通过对fpga互联资源底层网表结构建立抽象模型、流网络，并结合改进的广度优先算法bfs与ford-fulkerson思想，完成对互联资源配置路径的搜索遍历与搜索路径中的故障覆盖，在不降低fpga互联资源故障覆盖率的同时减少了配置次数，有效地减少了人力和配置时间从而降低测试成本。

技术特征：

1.一种基于fpga的互联资源自动化测试方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的基于fpga的互联资源自动化测试方法，其特征在于，所述创建流网络包括：

3.如权利要求2所述的基于fpga的互联资源自动化测试方法，其特征在于，所述fpga互联资源包括可编程连接点、可编程互连开关pip、互连线；点v对应可编程连接点，边e对应可编程连接开关pip与互连线。

4.如权利要求3所述的基于fpga的互联资源自动化测试方法，其特征在于，所述抽象模型的建立包括水平、垂直、左对角线与右对角线四个方向，每个方向的模型只包含该方向的互联资源。

5.如权利要求4所述的基于fpga的互联资源自动化测试方法，其特征在于，所述水平方向模型只需对一行互联资源配置路径进行研究，其余行原理相同；垂直方向模型只需对一列互联资源配置路径进行研究，其余列原理相同；左对角线方向模型只需对一条左对角线互联资源配置路径进行研究，其余左对角线原理相同；右对角线方向模型只需对一条右对角线互联资源配置路径进行研究，其余右对角线原理相同。

6.如权利要求5所述的基于fpga的互联资源自动化测试方法，其特征在于，所述流网络g中每条边的容量值c(u,v)＝1，每条正向边的流量f(u,v)＝0，每条反向边的流量f(v,u)＝0，且遵循以下规则：

7.如权利要求1所述的基于fpga的互联资源自动化测试方法，其特征在于，所述流网络的源点s和终点t设定在同一个开关矩阵sm中，其中，开关矩阵为互联资源中可编程连接点与可编程互连开关所分布区域。

8.如权利要求1所述的基于fpga的互联资源自动化测试方法，其特征在于，所述改进的广度优先算法bfs为通过在搜索过程中给流网络g中的元素增加父节点搜索出源点s到终点t的所有路径，并最终输出最长配置路径。

9.如权利要求7所述的基于fpga的互联资源自动化测试方法，其特征在于，所述ford-fulkerson思想更新已遍历边e的流量值f过程为：f(u,v)+＝1，f(v,u)-＝1。

技术总结
本发明公开一种基于FPGA的互联资源自动化测试方法，属于FPGA测试领域。创建流网络G，设定流网络的源点s和终点t；利用改进的广度优先算法从流网络中搜索出一条源点s到终点t的最长路径，并将该最长路径包含的点和边移出流网络；利用Ford‑fulkerson思想更新残余网络的流量值，重复寻找残余网络中的最长路径，直到不存在从源点s到终点t的可行路径为止；利用XDL语言将配置路径写进FPGAeditor进行仿真验证。本发明对FPGA互联资源进行自动化的建模与路径搜索，在故障覆盖率方面，对FPGA中互联资源的故障覆盖率不低于现存互联资源自动化测试方法覆盖率；在测试效率方面，在保证覆盖率的同时降低了配置次数，有效地减少了人力和配置时间从而降低测试成本。

技术研发人员：解维坤,傅僈喃,宋国栋,林晓会,陈苏婷,季伟伟,陈龙,陈宇轩
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第五十八研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15