【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及集成电路领域，特别是基于fpga的通用mcu芯片功能验证方法。
技术介绍
1、在现代电子设备中，微控制器单元（mcu）芯片被广泛应用于各种应用领域，如嵌入式系统、物联网、工业自动化等。而mcu芯片功能是否完善将直接影响整个应用系统的稳定运行。为获得高品质、高可靠的芯片产品，芯片验证成为贯穿于集成电路设计、制造、生产、保证芯片质量的重要环节。
2、目前对于mcu芯片的功能测试（functional test）大多是在晶圆封测厂进行，利用自动测试设备（automatic test equipment-ate），例如由美国advantest公司开发的v93000机台，通过探针对待测芯片施加激励信号，测试数据通过pc端显示并保存。但是对于封测后出现的极少数问题芯片，完全依靠封测厂的大型机台测试，即成本高、时间周期长，也不利于问题反馈。
3、目前对于脱离大型测试机台的mcu芯片功能验证专利有很多，但大多都面临如下问题：
4、（1）验证结果通常需要人工校验，无法获取验证数据报告。
5、（2）整个系统通常包含多个功能，当需要进行专项功能验证时，往往需要修改系统代码，验证过程极为繁琐。
6、（3）验证结果获取方式单一，当对验证数据存在疑问时，无法对验证结果进行核实。
7、（4）待验证芯片与各功能模块集成于同一块电路板中，致使整个验证系统体积庞大，并且当需要扩展其他功能模块时，整个验证系统的硬件将需要重构。
8、综上所述，克服现有芯片功能验证技术所存
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于fpga的通用mcu芯片功能验证系统及方法，专利技术通过对mcu芯片进行软硬件的协同验证，查找设计中是否存在缺陷，确保mcu芯片功能的准确性和完善性。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种基于fpga的通用mcu芯片功能验证系统及方法，包括主验证板、功能板、上位机、电源与测试仪器；
3、所述主验证板与所述功能板通过接口连接用于验证mcu芯片功能；
4、所述电源为整个功能验证系统提供5v、0.5a电源；
5、所述测试仪器包括示波器、万用表、频谱分析仪和逻辑分析仪，用于系统调试与辅助验证测试结果；
6、所述上位机用于编译和下载主验证板程序并将验证数据与mplab x ide工程测试用例产生数据对比，生成验证报告。
7、基于fpga的通用mcu芯片功能验证系统，主验证板上包括：fpga芯片、按键控制电路、电源电路、信号指示灯电路、mcu_sqi电路、usb接口电路、jtag线束隔离电路、时钟电路、fpga调试下载电路、mcu芯片接口与功能板接口。
8、主验证板中按键控制电路的作用是使系统具备专项功能验证的能力；功能板块内通常集成多个功能模块，操作按键控制电路可选择单独的功能项进行验证。
9、主验证板中接口电路主要有mcu芯片接口和功能板接口，mcu芯片接口可用于扩展其他同类型芯片，功能板接口可用于扩展其他待验证功能。
10、主验证板中信号指示灯电路用于显示验证结果是否通过和验证程序是否下载成功。
11、基于fpga的通用mcu芯片功能验证系统，功能板上包括：iis模块、can模块、irda模块、ttl模块、lin模块、eth模块、sim模块与mem模块，各功能模块用于验证mcu芯片的开发功能。
12、基于fpga的通用mcu芯片功能验证系统，验证报告的获取包含如下三种方式：
13、（1）优选的，系统正常工作流程下，通过mcu芯片寄存器内的数据与mplab x ide工程测试用例产生数据对比，生成验证报告。
14、（2）可选的，通过功能板接口电路直接与上位机连接，上位机软件调试获取验证数据，验证数据与数据手册或mplab x ide工程测试用例产生数据通过人工校验，核对验证结果，生成验证报告。
15、（3）可选的，通过测试仪器获取验证数据或波形，将数据或波形进行统计分析，生成验证报告。
16、基于fpga的通用mcu芯片功能验证系统，在默认条件下处于全功能自动验证状态，即按照编译流程自动验证各个功能项，每一个功能项将产生相应的验证报告并保存至工程文件。
17、与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果：
18、（1）本专利技术通过mcu芯片与fpga芯片引脚之间的一一映射，将fpga芯片作为芯片验证的桥梁，简化了验证平台的硬件结构，缩短验证周期，提高验证效率，同时降低成本，并且fpga芯片能够实现验证数据的缓存与跨时钟域处理。
19、（2）本专利技术提供了一种基于fpga的通用mcu芯片功能验证方法及系统，系统设计全功能自动验证与按键控制功能模块验证两种方式，适用于大多数芯片功能验证需求。系统设计接口电路使整个验证系统扩展性增强，同时使整个验证系统小型化，便于携带或运输。验证结果的获取的多样性，使验证结果更加可靠。mcu芯片寄存器内数据与mplab x ide工程测试用例产生数据对比，生成验证报告，使验证结果清晰可见。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于FPGA的通用MCU芯片功能验证系统，其特征在于，包括主验证板、功能板、上位机、电源与测试仪器；
2.如权利要求1所述的基于FPGA的通用MCU芯片功能验证系统，其特征在于，主验证板上包括：FPGA芯片、按键控制电路、电源电路、信号指示灯电路、MCU_SQI电路、USB接口电路、JTAG线束隔离电路、时钟电路、FPGA调试下载电路、MCU芯片接口与功能板接口。
3.如权利要求1所述的基于FPGA的通用MCU芯片功能验证系统，其特征在于，功能板上包括：IIS模块、CAN模块、IRDA模块、TTL模块、LIN模块、ETH模块、SIM模块与MEM模块，各功能模块用于验证MCU芯片的开发功能。
4.如权利要求2所述的基于FPGA的通用MCU芯片功能验证系统，其特征在于，按键控制电路，当功能板块内集成多个功能模块时，可通过按键控制电路单独验证芯片的某一个功能项。
5.如权利要求2所述的基于FPGA的通用MCU芯片功能验证系统，其特征在于，信号指示灯电路，信号指示灯电路用于显示验证结果是否通过和验证程序是否下载成功。
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7.如权利要求2所述的基于FPGA的通用MCU芯片功能验证系统，其特征在于，接口电路，接口电路主要有MCU芯片接口和功能板接口，MCU芯片接口可用于扩展其他同类型芯片，功能板接口可用于扩展其他待验证功能。
8.如权利要求1至7中任意一项所述的基于FPGA的通用MCU芯片功能验证系统，其特征在于，验证系统硬件搭建，包括：
9.一种如权利要求8所述的基于FPGA的通用MCU芯片功能验证方法，其特征在于，验证系统处于全自动验证状态，包括：
10.如权利要求9所述的基于FPGA的通用MCU芯片功能验证方法，其特征在于，验证报告的获取有三种方式：
...【技术特征摘要】
1.一种基于fpga的通用mcu芯片功能验证系统，其特征在于，包括主验证板、功能板、上位机、电源与测试仪器；
2.如权利要求1所述的基于fpga的通用mcu芯片功能验证系统，其特征在于，主验证板上包括：fpga芯片、按键控制电路、电源电路、信号指示灯电路、mcu_sqi电路、usb接口电路、jtag线束隔离电路、时钟电路、fpga调试下载电路、mcu芯片接口与功能板接口。
3.如权利要求1所述的基于fpga的通用mcu芯片功能验证系统，其特征在于，功能板上包括：iis模块、can模块、irda模块、ttl模块、lin模块、eth模块、sim模块与mem模块，各功能模块用于验证mcu芯片的开发功能。
4.如权利要求2所述的基于fpga的通用mcu芯片功能验证系统，其特征在于，按键控制电路，当功能板块内集成多个功能模块时，可通过按键控制电路单独验证芯片的某一个功能项。
5.如权利要求2所述的基于fpga的通用mcu芯片功能验证系统，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：张文才，姬五胜，赵光，
申请(专利权)人：天津职业技术师范大学中国职业培训指导教师进修中心，
类型：发明
国别省市：
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