基于遺傳算法的測試生成在FPGA上的研究與實現.pdf

1、隨著數字集成電路設計及制造工藝技術的發(fā)展，集成電路的規(guī)模越來越大，結構日益復雜，電路的測試變得越發(fā)困難。解決測試問題的一個好辦法是使用可測性設計。內建自測試是一種重要和常用的可測性設計技術，其關鍵在于測試向量生成器的設計。 本文在闡述數字集成電路測試和遺傳算法基本理論的基礎上，針對當前內建自測試技術中存在的一些問題，著重研究了一種由被測電路自己產生測試向量的測試生成方法，并采用遺傳算法進行適應性搜索以尋求一種最優(yōu)的反饋方式。但是

2、，采用軟件實現的方法在速度上往往受到本質是串行計算的計算機制約，因此采用硬件化設計具有重要的意義。本文的主要工作如下： (1)對當前常用的測試向量生成器進行了詳細的研究，并分析了這些技術的優(yōu)缺點，并對FPGA設計方法和特點作了深入的探討； (2)在對遺傳算法的基本理論進行了深入研究的基礎上，提出了一種基于遺傳算法的測試生成方法的硬件結構。從系統結構設計、遺傳算子實現、適應度模塊實現等方面，詳細說明了該系統的設計思想和實現

3、方案，并對關鍵模塊進行了優(yōu)化，其優(yōu)化方法包括：采用流水線設計提高時鐘頻率，引入選擇模塊及適應度模塊并行結構，使用雙端口內存模塊增加數據讀寫速度等； (3)在深入分析故障模擬基本理論的基礎上，結合FPGA自身的特點，使用注入故障的電路和雙端口內存存儲故障列表的方法，設計并實現了一種具有故障選擇和故障摘除功能的故障模擬器； (4)在QuartusII和Modelsim環(huán)境下對該系統進行了模塊級和系統級的仿真和驗證，在Alte