Embedded-Instrumentierung in FPGAs verändert die Testrichtung von innen nach außen
FPGA-Controlled-Test gewinnt an Bedeutung
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Eine Methode zur Implementierung von FCT
FCT erfordert die vorübergehende Einbindung vieler verschiedener Instrumententypen in ein FPGA. Diese Instrumente können dann die Bausteine, die mit dem FPGA verbunden sind, sowie die Verbindungssignale zwischen dem FPGA und verschiedenen anderen Komponenten auf der Leiterplatte validieren, testen und debuggen. Die im FPGA eingebettete Instrumentierung kann Sonderfunktionen bereitstellen wie einen Memory-BIST, einen digitalen Mustergenerator oder einen SPI-Master (Serial Peripheral Interface). Sie kann aber auch allgemeinerer Natur sein, beispielsweise Prozessor-IP, das sich für die Durchführung verschiedener Testarten programmieren lässt.
»Wie bei jeder Testmethode ist der erste Schritt bei der Entwicklung einer FCT-Strategie die Festlegung, was damit erreicht werden soll«, erklärt Crouch. »Unterstützung bietet dabei das PCOLA/SOQ/FAM Framework für Boardtests, das von der iNEMI, der International Electronics Manufacturing Initiative, propagiert wird. PCOLA/SOQ/FAM bezieht sich auf die verschiedenen Kenngrößen bzw. Aspekte einer Leiterplatte, die getestet werden können.«
Nachdem die Ziele einer FCT-Strategie festgeschrieben sind, müssen die verschiedenen Instrumente und Tools gekauft und auf einer Plattform für Embedded-Instrumentierung zusammengeführt werden. Eine solche Plattform muss:
• Unterstützung für den Zugriff auf das FPGA bieten, damit die erforderliche Instrumentierung in die Komponente eingebunden werden kann;
• die automatische Generierung des IJTAG-On-chip-Netzwerks ermöglichen, um die Instrumente auf dem FPGA einfach steuern und managen zu können;
• Automatisierungs-Tools für die Nutzer bereitstellen, damit sich verschiedene FCT-Teststrategien einfach konfigurieren und implementieren lassen;
• die Erfassung von Daten von der Instrumentierung und deren Umwandlung zu verwertbaren Informationen unterstützen. Damit lässt sich jede FCT-Strategie effizient in der entsprechenden Phase des Produktlebenszyklus umsetzen.
Embedded-Instrumentierung in FPGAs
»Alte Validierungs-, Test- und Debug-Methoden, die physischen Kontakt von außen erfordern, werden einfach immer ineffektiver, wenn es um neue Leiterplattendesigns geht, die mit modernen, komplexen Prozessoren und sehr schnellen Input/Output-Bussen bestückt sind«, resümiert Crouch. »Die Testabdeckungslücke, die durch die Unzulänglichkeiten der Legacy-Methoden entstanden ist, wird von berührungslosen, softwarebasierten Instrumenten gefüllt, die bereits in die Chips eingebettet sind oder in FPGAs eingebunden werden können.«
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