一种基于FPGA的TCAM板级BIST方法及其系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于FPGA的TCAM板级BIST方法及其系统，所述系统包括：TCAM地址和数据产生单元；TCAM写操作单元，用于利用所述地址和数据对所述TCAM执行写操作；TCAM读操作单元，用于根据所述地址对所述TCAM执行读操作；比较单元Ⅰ，用于对产生的所述数据与执行读操作后得到的数据是否一致进行比较；管脚状态捕捉单元Ⅰ，用于当产生的所述数据与执行读操作后得到的数据不一致时，捕捉DBUS的各管脚电平状态；显示控制单元Ⅰ，用于控制显示设备显示捕捉到的DBUS的各管脚电平状态；本发明专利技术能够实现研发过程中TCAM芯片的错误检测，缩短了开发周期，节省人力，硬件器件少，走线方便，降低了测试成本。

【技术实现步骤摘要】
—种基于FPGA的TCAM板级BIST方法及其系统
本专利技术涉及TCAM测试领域，具体为一种基于FPGA的TCAM板级BIST方法及其系统。
技术介绍
TCAM即三态内容可寻址存储器是一种根据输入内容匹配查找，并输出对应存储器地址的芯片。由于其速度快、容量大等本身特性，被广泛应用于网络应用中如交换机、路由器等。由于TCAM的设计时序要求，具有较多的管脚，且通常采用BGA封装，故其错误不易被定位和排查。现有技术中的对于TCAM的检测方法，通常只限于TCAM厂商针对芯片内部的出厂检测，当在研发过程中使用的TCAM芯片出现错误时，目前只能通过研发人员手动进行检测和判断，延长了开发周期，浪费人力。
技术实现思路
本专利技术针对以上问题的提出，而研制一种基于FPGA的TCAM板级BIST方法及其系统。本专利技术的技术手段如下:一种基于FPGA的TCAM板级BIST方法，所述方法包括如下步骤:步骤1:FPGA对TCAM进行初始化，并判断初始化是否成功，是则执行步骤2，否则结束；步骤2 =TCAM 的 DBUS 检测；步骤21:FPGA产生用于检测DBUS待检测管脚的相应地址和数据，并利用所述地址和数据对所述TCAM执行写操作，执行步骤22 ；步骤22 =FPGA根据产生的所述地址对所述TCAM执行读操作，执行步骤23 ；步骤23 =FPGA对产生的所述数据与执行读操作后得到的数据是否一致进行比较，是则执行步骤25，否则执行步骤24 ；[0011 ] 步骤24 =FPGA捕捉DBUS的各管脚电平状态并控制显示设备对所述各管脚电平状态进行显示，执行步骤25;步骤25:FPGA判断DBUS当前检测管脚是否是最后一个待检测管脚，是则执行步骤3，否则执行步骤26;步骤26 =FPGA将DBUS当前检测管脚的下一管脚作为待检测管脚，返回步骤21 ；进一步地，在步骤2之后，还包括以下步骤:步骤3 =TCAM 的 RBUS 检测；步骤31:FPGA配置TCAM表项，所述TCAM表项包括表项关键字，同时生成表项关键字与TCAM存储空间中相应表项的存储地址之间的对应关系，执行步骤32 ；步骤32:FPGA根据表项关键字产生用于检测RBUS待检测管脚的相应关键字，执行步骤33 ；步骤33 =FPGA根据产生的关键字对所述TCAM执行查找操作，执行步骤34 ；步骤34:FPGA根据产生的关键字，结合表项关键字与TCAM存储空间中相应表项的存储地址之间的对应关系，得到产生的关键字所对应的TCAM存储空间中相应表项的存储地址，执行步骤35 ；步骤35 =FPGA对TCAM执行查找操作后的返回结果和得到的所述TCAM存储空间中相应表项的存储地址是否一致进行比较，是则执行步骤37，否则执行步骤36 ；步骤36 =FPGA捕捉RBUS的各管脚电平状态并控制显示设备对所述各管脚电平状态进行显示，执行步骤37;步骤37 =FPGA判断RBUS当前检测管脚是否是最后一个待检测管脚，是则结束，否则执行步骤38 ；步骤38 =FPGA将RBUS当前检测管脚的下一管脚作为待检测管脚，返回步骤32 ；进一步地，所述步骤I包括以下步骤:步骤11 =FPGA产生TCAM初始化指令，并按照所述TCAM规定的初始化时序，完成对所述TCAM的初始化操作，执行步骤12 ；步骤12 =FPGA读取TCAM具有的设备配置寄存器获知所述TCAM的初始化状态，执行步骤13 ；步骤13 =FPGA根据所述TCAM的初始化状态判断初始化是否成功，是则执行步骤2，否则结束；进一步地，在步骤I之前，还包括以下步骤:FPGA的预设管脚对应连接TCAM的DBUS ；所述步骤24包括以下步骤:FPGA通过JTAG方式捕捉与TCAM的DBUS对应连接的预设管脚的电平状态；FPGA控制显示设备对所述预设管脚的电平状态进行显示；进一步地，在步骤I之前，还包括以下步骤:FPGA的预设管脚对应连接TCAM的RBUS ；所述步骤36包括以下步骤:FPGA通过JTAG方式捕捉与TCAM的RBUS对应连接的预设管脚的电平状态；FPGA控制显示设备对所述预设管脚的电平状态进行显示。一种基于FPGA的TCAM板级BIST系统，所述系统包括:TCAM初始化单元，用于对TCAM进行初始化，并判断初始化是否成功；TCAM地址和数据产生单元，用于产生用于检测DBUS待检测管脚的相应地址和数据；TCAM写操作单元，用于利用所述地址和数据对所述TCAM执行写操作；TCAM读操作单元，用于根据产生的所述地址对所述TCAM执行读操作；比较单元I，用于对产生的所述数据与执行读操作后得到的数据是否一致进行比较；管脚状态捕捉单元I，用于当产生的所述数据与执行读操作后得到的数据不一致时，捕捉DBUS的各管脚电平状态；显示控制单元I，用于控制显示设备显示捕捉到的DBUS的各管脚电平状态；判断单元I，用于当产生的所述数据与执行读操作后得到的数据一致时，判断DBUS当前检测管脚是否是最后一个待检测管脚；处理单元I，用于当DBUS当前检测管脚不是最后一个待检测管脚时，将DBUS当前检测管脚的下一管脚作为待检测管脚；所述TCAM初始化单元、TCAM地址和数据产生单元、TCAM写操作单元、TCAM读操作单元、比较单元1、显示控制单元1、判断单元I和处理单元I均置于一 FPGA中；进一步地,所述系统还包括:TCAM配置单元，用于配置TCAM表项，所述TCAM表项包括表项关键字，同时生成表项关键字与TCAM存储空间中相应表项的存储地址之间的对应关系；关键字生成单元，用于根据表项关键字产生用于检测RBUS待检测管脚的相应关键字；TCAM查找操作单元，用于根据产生的关键字对所述TCAM执行查找操作；处理单元II，用于根据产生的关键字，结合表项关键字与TCAM存储空间中相应表项的存储地址之间的对应关系，得到产生的关键字所对应的TCAM存储空间中相应表项的存储地址；比较单元II，用于对TCAM执行查找操作后的返回结果和得到的所述TCAM存储空间中相应表项的存储地址是否一致进行比较；管脚状态捕捉单元II，用于当TCAM执行查找操作后的返回结果和所读取的存储空间地址中的内容不一致时，捕捉RBUS的各管脚电平状态；显示控制单元II，用于控制显示设备显示捕捉到的RBUS的各管脚电平状态；判断单元II，用于当TCAM执行查找操作后的返回结果和所读取的存储空间地址中的内容一致时，判断RBUS当前检测管脚是否是最后一个待检测管脚；处理单元III，用于当RBUS当前检测管脚不是最后一个待检测管脚时，将RBUS当前检测管脚的下一管脚作为待检测管脚；所述TCAM配置单元、关键字生成单元、TCAM查找操作单元、处理单元I1、比较单元I1、显示控制单元I1、判断单元II和处理单元III均置于一 FPGA中；进一步地,所述TCAM初始化单元包括:[0061 ] TCAM初始化指令产生单元，用于产生TCAM初始化指令；TCAM时序控制单元，用于生成所述TCAM规定的初始化时序；TCAM初始化监测单元，用于读取TCAM具有的设备配置寄存器获知所述TCAM的初始化状态；TCAM初始化判断单元，用于根据所述TCAM的初始化状态判断初始化是否成功。由于米用了上述技术方案，本专利技术提供的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于FPGA的TCAM板级BIST方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤1：FPGA对TCAM进行初始化，并判断初始化是否成功，是则执行步骤2，否则结束；步骤2：TCAM的DBUS检测；步骤21：FPGA产生用于检测DBUS待检测管脚的相应地址和数据，并利用所述地址和数据对所述TCAM执行写操作，执行步骤22；步骤22：FPGA根据产生的所述地址对所述TCAM执行读操作，执行步骤23；步骤23：FPGA对产生的所述数据与执行读操作后得到的数据是否一致进行比较，是则执行步骤25，否则执行步骤24；步骤24：FPGA捕捉DBUS的各管脚电平状态并控制显示设备对所述各管脚电平状态进行显示，执行步骤25；步骤25：FPGA判断DBUS当前检测管脚是否是最后一个待检测管脚，是则执行步骤3，否则执行步骤26；步骤26：FPGA将DBUS当前检测管脚的下一管脚作为待检测管脚，返回步骤21。

【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA的TCAM板级BIST方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤: 步骤1:FPGA对TCAM进行初始化，并判断初始化是否成功，是则执行步骤2，否则结束； 步骤2 =TCAM的DBUS检测； 步骤21:FPGA产生用于检测DBUS待检测管脚的相应地址和数据，并利用所述地址和数据对所述TCAM执行写操作，执行步骤22 ； 步骤22 =FPGA根据产生的所述地址对所述TCAM执行读操作，执行步骤23 ； 步骤23 =FPGA对产生的所述数据与执行读操作后得到的数据是否一致进行比较，是则执行步骤25，否则执行步骤24 ； 步骤24:FPGA捕捉DBUS 的各管脚电平状态并控制显示设备对所述各管脚电平状态进行显示，执行步骤25 ； 步骤25 =FPGA判断DBUS当前检测管脚是否是最后一个待检测管脚，是则执行步骤3，否则执行步骤26 ； 步骤26:FPGA将DBUS当前检测管脚的下一管脚作为待检测管脚，返回步骤21。2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的TCAM板级BIST方法，其特征在于在步骤2之后，还包括以下步骤: 步骤3 =TCAM的RBUS检测； 步骤31:FPGA配置TCAM表项，所述TCAM表项包括表项关键字，同时生成表项关键字与TCAM存储空间中相应表项的存储地址之间的对应关系，执行步骤32 ； 步骤32:FPGA根据表项关键字产生用于检测RBUS待检测管脚的相应关键字，执行步骤33 ； 步骤33 =FPGA根据产生的关键字对所述TCAM执行查找操作，执行步骤34 ； 步骤34 =FPGA根据产生的关键字，结合表项关键字与TCAM存储空间中相应表项的存储地址之间的对应关系，得到产生的关键字所对应的TCAM存储空间中相应表项的存储地址，执行步骤35 ； 步骤35 =FPGA对TCAM执行查找操作后的返回结果和得到的所述TCAM存储空间中相应表项的存储地址是否一致进行比较，是则执行步骤37，否则执行步骤36 ； 步骤36 =FPGA捕捉RBUS的各管脚电平状态并控制显示设备对所述各管脚电平状态进行显示，执行步骤37; 步骤37 =FPGA判断RBUS当前检测管脚是否是最后一个待检测管脚，是则结束，否则执行步骤38 ； 步骤38 =FPGA将RBUS当前检测管脚的下一管脚作为待检测管脚，返回步骤32。3.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的TCAM板级BIST方法，其特征在于所述步骤I包括以下步骤: 步骤11:FPGA产生TCAM初始化指令，并按照所述TCAM规定的初始化时序，完成对所述TCAM的初始化操作，执行步骤12 ； 步骤12 =FPGA读取TCAM具有的设备配置寄存器获知所述TCAM的初始化状态，执行步骤13 ； 步骤13 =FPGA根据所述TCAM的初始化状态判断初始化是否成功，是则执行步骤2，否则结束。4.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的TCAM板级BIST方法，其特征在于在步骤I之前，还包括以下步骤: FPGA的预设管脚对应连接TCAM的DBUS ； 所述步骤24包括以下步骤: FPGA通过JTAG方式捕捉与TCAM的DBUS对应连接的预设管脚的电平状态； FPGA控制显示设备对所述预设管脚的电平状态进行显示。5.根据权利要求2所述的一种基于FPGA的TCAM板级BIST方法，其特征在于在步骤I之前，还包括以下步骤: FPGA的预设管脚对应连接TCAM的RBUS ； 所述步...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，王晔，张晓雷，徐天赐，牛春和，魏长城，安涛，
申请(专利权)人：大连梯耐德网络技术有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21