【摘 要】
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现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Arrays，FPGA)以其可编程、高并行、高集成度等优点，在通信、控制及数据处理领域得到了广泛应用。测试与验证是确保FPGA设计正确的关
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现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Arrays，FPGA)以其可编程、高并行、高集成度等优点，在通信、控制及数据处理领域得到了广泛应用。测试与验证是确保FPGA设计正确的关键环节，但由于缺乏支持复杂测试激励验证的可重构支撑平台，FPGA与处理器紧耦合系统的系统级测试验证能力有待提高。 本文对FPGA与处理器架构系统设计过程中功能仿真阶段与板级测试阶段的验证与测试方法展开研究，实现了以FPGA端设计为主要验证对象的协同仿真验证平台，进而构建了支持测试激励输入、跨时钟域采样及大容量存储的板级可重构测试平台，提高了FPGA与处理器紧耦合系统的测试验证能力。 本文的主要研究工作如下: 1)总结了当前软硬件协同验证实现方式及基于纯软件平台的软硬件协同方法，对于FPGA与处理器紧耦合系统，在分析系统中FPGA功能及其与处理器连接方式的基础上，提出了基于数据流正确的处理器模拟方案。 2)研究建立了基于FPGA与处理器紧耦合架构的协同软件仿真验证系统，具有时序激励信息输入及反馈、FPGA与处理器同步运行与通信等功能。 3)分析了常用FPGA板级测试工具及虚拟逻辑分析仪工作原理，从被测目标、激励反馈、结果分析三者解耦分离角度，提出了可重构的板级测试平台设计方案。 4)在分析测试平台功能结构组成的基础上，研究建立了基于Spartan6测试母板与IO选通板卡的板级可重构测试原型系统，具有待测FPGA接口适配、测试激励配置、跨时钟域采样、测试结果分析与波形预检测等功能。
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