多层现场可编程门阵列硬件要求评估和验证制造技术

本发明专利技术公开了一种验证用于集成系统的现场可编程门阵列的方法，其包括：从所述现场可编程门阵列的一组要求中选择不受所述集成系统的动态影响的要求的第一子集；从所述现场可编程门阵列的一组要求中选择受所述集成系统的动态影响的要求的第二子集；使用验证要求的第一子集的芯片测试器对所述现场可编程门阵列执行硬件测试；和当所述现场可编程门阵列安装在所述集成系统内时对所述现场可编程门阵列执行硬件测试以验证要求的第二子集。

【技术实现步骤摘要】
多层现场可编程门阵列硬件要求评估和验证
本专利技术涉及硬件验证，且特定地说涉及一种评估并验证用于机载电子系统的现场可编程门阵列(FPGA)要求的方法。
技术介绍
FPGA用于多种应用，包括(例如)飞行器的电子系统。验证这些FPGA的功能是重要的过程。验证过程包括验证物理装置适当地实施FPGA的要求和验证物理装置适当地与系统集成。 硬件测试准则可以由(例如)航空无线电技术委员会(RTCA)工业标准D0-254定义，所述工业标准D0-254定义用于机载电子硬件的设计保证指南。D0-254标准包括基于要求的硬件验证和基于稳定性的验证的规范。基于要求的验证包括验证定义FPGA的操作的要求。基于稳定性的验证定位于界限和异常操作状况。
技术实现思路
一种验证用于集成系统的现场可编程门阵列的方法包括:从现场可编程门阵列的一组要求中选择不受所述集成系统的动态影响的要求的第一子集；从现场可编程门阵列的所述组的要求中选择受集成系统的动态影响的要求的第二子集；使用验证要求的第一子集的芯片测试器对现场可编程门阵列执行硬件测试；和当现场可编程门阵列安装在集成系统内时对现场可编程门阵列执行硬件测试以验证要求的第二子集。 【附图说明】 图1是示出了用于执行现场可编程门阵列的验证的系统的图。 图2是示出了用于执行现场可编程门阵列的验证的方法的流程图。 图3是示出了用于评估现场可编程门阵列的验证的方法的流程图。 【具体实施方式】 本文公开了一种用于评估并验证用于机载电子系统的现场可编程门阵列(FPGA)的要求的方法，其包括通过芯片级测试器、完全集成系统测试或其两者选择硬件测试的要求。分析FPGA要求以确定每个要求的“期望操作环境”。使用独立芯片测试执行并验证不取决于集成FPGA所在的系统的动态的FPGA要求。然后利用完全系统集成测试以验证取决于集成FPGA所在的系统的动态的要求。在过去，认证机构不允许使用芯片级测试来验证用于机载电子系统的FPGA。通过评估每个FPGA要求且使用独立芯片测试来验证不受系统的动态影响的要求，可以满足机载电子硬件认证要求并同时大幅减小需要使用完全系统集成测试验证的测试案例的量。完全系统集成测试是昂贵又耗时的过程。减小需要使用完全系统集成测试验证的FPGA要求的量会大幅减小验证FPGA的时间和成本。 图1是示出了用于执行FPGA12的验证的系统10的方框图。系统10包括仿真环境14、独立芯片测试环境16和集成系统18。仿真环境14包括寄存器传输级(RTL)仿真软件20、输入向量22、验证向量24和设计和测试台26。仿真环境14可以实施于(例如)第一计算机系统上。独立芯片测试环境16包括独立芯片测试器28和向量测试软件30。独立芯片测试环境16可以实施于(例如)第二计算机系统中。独立芯片测试器28可以是能够对接FPGA12以对FPGA12的输入和输出提供完全控制的任何硬件。独立芯片测试环境16产生输出向量32。第一计算机系统和第二计算机系统可以或可以不实施为相同计算机系统。集成系统18可以是(例如)FPGA12被设计的飞行器燃气涡轮机引擎控制系统或任何其它系统。虽然示为对接独立芯片测试器28，但是FPGA12在完全系统集成测试期间安装在集成系统18内。虽然不为用于验证FPGA的系统，但是系统10也可用来验证用于集成系统18的任何数字逻辑电路。 仿真环境14是用来以软件验证待测试设计(DUT)。设计和测试台26是(例如)包括用于FPGA12的DUT和测试台的电子档案。例如可以使用硬件描述语言(HDL)指定DUT。RTL仿真软件20加载设计和测试台26以在仿真中测试并验证DUT。仿真中的测试和验证是使用任何已知方法而实现。RTL仿真软件20是能够基于DUT中指定的HDL仿真硬件设计的任何仿真软件。虽然描述为寄存器传输级的仿真软件，但是仿真软件20可以是能够以任何物理抽象度仿真DUT的任何软件。 RTL仿真软件20创建输入向量22和验证向量24。输入向量22是基于设计和测试台26中指定的测试台而创建。输入向量22表示FPGA12的输入引脚的状态。对于各自输入向量22中的每个，验证向量24对应于FPGA12的输出引脚的状态。验证向量24是在FPGA设计的仿真和测试期间由RTL仿真软件20而生成。RTL仿真软件20验证DUT适当地实施FPGA12的设计要求。 独立芯片测试环境16是用来针对期望操作环境不取决于其中集成FPGA12的系统的要求验证关于FPGA12的设计26的硬件实施方式的硬件环境。独立芯片测试环境16是能够对FPGA12进行芯片级测试的任何环境。在实施方案中，使用基于使用任何已知合成工具和布局布线工具的DUT的“烧录文件”配置FPGA12。FPGA12被安装/连接到独立芯片测试器28以进行独立芯片测试。输入向量22在FPGA12的各自输入引脚上施加于FPGA12的输入，且FPGA12在其各自输出引脚上提供输出32。然后比较输出32与验证向量24以确定测试是否成功。独立芯片测试环境16对FPGA12的输入和输出提供完全控制，这实现故障状况和异常操作状况的稳定覆盖。 在实施方案中，独立芯片测试环境16包括可以安装在计算机系统内的母板和子板。FPGA12在独立芯片测试期间对接子板。母板对接子板以将输入向量22从向量测试软件30提供到FPGA12。母板从子板接收输出向量32并将输出向量32提供给向量测试软件30。向量测试软件30比较输出向量32与验证向量24以验证关于FPGA12的设计26的硬件实施方式。 对FPGA12的要求执行分析以确定并选择应对集成系统18使用完全系统集成测试验证哪些要求。FPGA要求可以归为两个种类。第一种类是不受集成系统18的动态影响的要求。对于这样的第一种类，如D0-254中定义的“期望操作环境”的界限被限于FPGA12本身。这些要求定义明确、具有决定性且时序独立于FPGA输入的基本FPGA功能。对这些要求执行验证以保证由合成工具和布局布线工具提供的编程到FPGA12中的“烧录文件”准确地实施由DUT中的HDL描述的门级逻辑。例如，诸如重设时设置的信号、基于等式驱动的输入或基于内部信号驱动的时钟的要求是归为这个类别的测试案例的实例。可只使用独立芯片测试环境16执行并验证这个种类内的测试。 第二种类的测试包括受集成系统18的动态影响的要求。对于这个种类，如D0-254中定义的“期望操作环境”的界限被扩展来包括完全集成系统18，因为FPGA12外部的集成系统18的操作将会影响FPGA12的操作和结果。这些要求定义取决于整个系统如何操作(诸如闭环操作)或时序参数的复杂或动态FPGA功能。这些要求的验证旨在保证FPGA12的实施方式适当地与集成系统18集成。例如，应在集成系统18中测试诸如需要消除的FPGA输入、需要集成地过滤的AC输入或需要在给定时间周期内监控FPGA输入的测试案例，因为其全部取决于集成系统18的动态。虽然已对D0-254进行描述，但是可以使用任何机载电子硬件认证规范执行FPGA要求的分析。 FPGA12安装在集成系统18内以对归为第二种类的选定组的要求执行完全系统集成测试。可以使用任何已知方法在集成系统1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种验证用于集成系统的现场可编程门阵列的方法，所述方法包括：从所述现场可编程门阵列的一组要求中选择不受所述集成系统的动态影响的所述要求的第一子集；从所述现场可编程门阵列的所述组的要求中选择受所述集成系统的所述动态影响的所述要求的第二子集；使用验证所述要求的所述第一子集的芯片测试器对所述现场可编程门阵列执行第一硬件测试；和当所述现场可编程门阵列安装在所述集成系统内时对所述现场可编程门阵列执行第二硬件测试以验证所述要求的所述第二子集。

【技术特征摘要】
2013.07.12 US 13/9408631.一种验证用于集成系统的现场可编程门阵列的方法，所述方法包括: 从所述现场可编程门阵列的一组要求中选择不受所述集成系统的动态影响的所述要求的第一子集； 从所述现场可编程门阵列的所述组的要求中选择受所述集成系统的所述动态影响的所述要求的第二子集； 使用验证所述要求的所述第一子集的芯片测试器对所述现场可编程门阵列执行第一硬件测试；和 当所述现场可编程门阵列安装在所述集成系统内时对所述现场可编程门阵列执行第二硬件测试以验证所述要求的所述第二子集。2.根据权利要求1所述的方法，其还包括: 使用寄存器传输级仿真在计算机系统上生成一组输入向量；和 使用所述寄存器传输级仿真在所述计算机系统上生成用于各自输入向量的一组验证向量；和 其中对所述现场可编程门阵列执行第一硬件测试包括: 使用所述芯片测试器将所述输入向量提供给所述现场可编程门阵列；和 使用所述计算机系统比较所述现场可编程门阵列的输出与所述验证向量以验证所述要求的所述第一子集。3.根据权利要求2所述的方法，其还包括运行所述寄存器传输级仿真以验证加载到所述现场可编程门阵列的设计。4.根据权利要求2所述的方法，其中比较所述现场可编程门阵列的所述输出与所述验证向量包括使用在所述计算机系统上运行的向量测试软件比较所述输出向量与所述验证向量。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述要求的所述第一子集均不包括时序要求、仲裁要求、硬件/软件集成要求、外部逻辑控制要求、测试模式特征要求、闭环操作要求或瞬态响应要求。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述要求的所述第二子集中的每个包括以下项的一个或多个:时...

【专利技术属性】
技术研发人员：KA利莱斯托伦，
申请(专利权)人：哈米尔顿森德斯特兰德公司，
类型：发明
国别省市：美国;US