本發(fā)明涉及安全關(guān)鍵電子設(shè)備，更具體地，涉及一種fpga通用實(shí)物測試系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在安全關(guān)鍵電子設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域中，通常使用fpga進(jìn)行通訊、余度、關(guān)鍵算法處理等功能。目前對fpga采用的實(shí)物測試方法主要為搭建設(shè)備級測試環(huán)境，在電子設(shè)備整機(jī)中對fpga開展實(shí)物測試。如上所述的實(shí)物測試系統(tǒng)在以下方面存在不足：

2、1、實(shí)物測試系統(tǒng)搭建復(fù)雜且成本高昂。整機(jī)實(shí)物測試設(shè)備中通常要包含供電系統(tǒng)、工控機(jī)、測試板卡、眾多連接電纜、上位機(jī)測試軟件，搭建整個測試系統(tǒng)需要消耗大量的時間和成本；

3、2、難以實(shí)現(xiàn)故障注入。實(shí)物測試系統(tǒng)中大量采樣了商用貨架的板卡、測試儀器等，此類測試設(shè)備無法模擬安全關(guān)鍵領(lǐng)域中需要預(yù)防的故障及其處理，導(dǎo)致測試不充分；

4、3、對設(shè)備產(chǎn)生不可逆的損害。當(dāng)注入某些故障時，如過流故障，可能會對被測電子設(shè)備產(chǎn)生元器件損壞，導(dǎo)致設(shè)備功能失效。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供了一種fpga通用實(shí)物測試系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的實(shí)物測試系統(tǒng)搭建復(fù)雜且成本高昂、難以實(shí)現(xiàn)故障注入、對設(shè)備產(chǎn)生不可逆的損害的問題。

2、作為本發(fā)明的第一個方面，提供一種fpga通用實(shí)物測試系統(tǒng)，所述fpga通用實(shí)物測試系統(tǒng)包括供電系統(tǒng)、溫濕度試驗(yàn)箱、被測fpga連接工裝、測試激勵生成及測試響應(yīng)采集模塊和工控機(jī)，所述被測fpga連接工裝放置在所述溫濕度試驗(yàn)箱中，所述供電系統(tǒng)與所述被測fpga連接工裝電連接，所述被測fpga連接工裝與所述測試激勵生成及測試響應(yīng)采集模塊電連接，所述測試激勵生成及測試響應(yīng)采集模塊與所述工控機(jī)電連接，所述fpga通用實(shí)物測試系統(tǒng)用于對裝載在所述被測fpga連接工裝上的被測fpga進(jìn)行測試，其中，

3、所述供電系統(tǒng)用于向所述被測fpga提供指定工況的供電電壓；

4、所述溫濕度試驗(yàn)箱用于向所述被測fpga提供指定工況的溫濕度測試環(huán)境；

5、所述工控機(jī)用于編制fpga實(shí)物測試用例數(shù)據(jù)，并對所述fpga實(shí)物測試用例數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，然后將轉(zhuǎn)換后的fpga實(shí)物測試用例數(shù)據(jù)發(fā)送給所述測試激勵生成及測試響應(yīng)采集模塊；

6、所述測試激勵生成及測試響應(yīng)采集模塊用于當(dāng)讀取到所述轉(zhuǎn)換后的fpga實(shí)物測試用例數(shù)據(jù)時，輸出測試激勵數(shù)據(jù)至所述被測fpga，然后采集所述被測fpga發(fā)送的測試響應(yīng)數(shù)據(jù)，并將所述測試響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換后發(fā)送至所述工控機(jī)，由所述工控機(jī)對轉(zhuǎn)換后的測試響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

7、進(jìn)一步地，所述供電系統(tǒng)通過電纜與所述被測fpga連接工裝連接，所述被測fpga連接工裝通過電纜與所述測試激勵生成及測試響應(yīng)采集模塊連接。

8、進(jìn)一步地，所述供電系統(tǒng)包括第一電源調(diào)整電路、第二電源調(diào)整電路、3.3v電源模塊、1.5v電源模塊和電源插座，所述第一電源調(diào)整電路和第二電源調(diào)整電路均包括多個開關(guān)，所述3.3v電源模塊的一端和所述1.5v電源模塊的一端均連接所述電源插座，所述3.3v電源模塊的另一端連接所述第一電源調(diào)整電路，所述1.5v電源模塊的另一端連接所述第二電源調(diào)整電路；其中，

9、所述3.3v電源模塊和1.5v電源模塊能夠通過所述電源插座向所述被測fpga提供典型工況所需的3.3v供電電壓和1.5v供電電壓，并通過所述第一電源調(diào)整電路和所述第二電源調(diào)整電路進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)以向所述被測fpga提供最小工況所需的3.6v供電電壓和1.575v供電電壓，或者向所述被測fpga提供最大工況所需的3v供電電壓和1.425v供電電壓。

10、進(jìn)一步地，所述工控機(jī)用于運(yùn)行測試數(shù)據(jù)管理軟件，所述測試數(shù)據(jù)管理軟件用于所述fpga實(shí)物測試用例數(shù)據(jù)的編制、所述fpga實(shí)物測試用例數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)換、測試響應(yīng)數(shù)據(jù)的采集以及測試響應(yīng)數(shù)據(jù)的分析；其中，所述測試數(shù)據(jù)管理軟件通過fpga驗(yàn)證語言編制所述fpga實(shí)物測試用例數(shù)據(jù)，并將所述fpga實(shí)物測試用例數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為規(guī)定文件格式，供所述測試激勵生成及測試響應(yīng)采集模塊讀取后輸出所述測試激勵數(shù)據(jù)；

11、所述測試激勵生成及測試響應(yīng)采集模塊用于接收到所述測試數(shù)據(jù)管理軟件發(fā)送的所述轉(zhuǎn)換后的fpga實(shí)物測試用例數(shù)據(jù)后，生成所述測試激勵數(shù)據(jù)，并通過管腳對管腳的形式將所述測試激勵數(shù)據(jù)發(fā)送至所述被測fpga；然后采集所述被測fpga發(fā)送的測試響應(yīng)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換后發(fā)送至所述測試數(shù)據(jù)管理軟件進(jìn)行分析；其中，所述測試數(shù)據(jù)管理軟件接收到所述轉(zhuǎn)換后的測試響應(yīng)數(shù)據(jù)后，通過圖形化形式匯總顯示所述轉(zhuǎn)換后的測試響應(yīng)數(shù)據(jù)，并對所述轉(zhuǎn)換后的測試響應(yīng)數(shù)據(jù)的波形進(jìn)行分析。

12、進(jìn)一步地，所述測試數(shù)據(jù)管理軟件使用systemverilog語言編制所述fpga實(shí)物測試用例數(shù)據(jù)，并通過questasim桌面仿真軟件將所述fpga實(shí)物測試用例數(shù)據(jù)保存為vcd文件，所述測試數(shù)據(jù)管理軟件讀取所述vcd文件并通過以太網(wǎng)發(fā)送到所述測試激勵生成及測試響應(yīng)采集模塊。

13、進(jìn)一步地，所述測試激勵生成及測試響應(yīng)采集模塊包括高性能fpga、存儲單元和連接插座，所述高性能fpga的第一端通過以太網(wǎng)接口連接所述工控機(jī)，所述高性能fpga的第二端與所述存儲單元連接，所述高性能fpga的第三端與所述連接插座的一端連接，所述連接插座的另一端連接所述被測fpga連接工裝；其中，

14、所述高性能fpga通過以太網(wǎng)接收所述工控機(jī)發(fā)送的所述轉(zhuǎn)換后的fpga實(shí)物測試用例數(shù)據(jù)，并將所述轉(zhuǎn)換后的fpga實(shí)物測試用例數(shù)據(jù)保存至所述存儲單元中；

15、當(dāng)所述高性能fpga接收到測試開始指令后，從所述存儲單元中讀取所述轉(zhuǎn)換后的fpga實(shí)物測試用例數(shù)據(jù)，然后輸出所述測試激勵數(shù)據(jù)至所述連接插座，從而激勵所述被測fpga；然后所述高性能fpga通過所述連接插座讀取所述被測fpga發(fā)送的測試響應(yīng)數(shù)據(jù)，并將所述測試響應(yīng)數(shù)據(jù)存儲到所述存儲單元中；

16、當(dāng)所述高性能fpga接收到測試結(jié)束指令后，將所述存儲單元中的測試響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換后通過以太網(wǎng)發(fā)送至所述工控機(jī)。

17、進(jìn)一步地，所述溫濕度試驗(yàn)箱中的溫度能夠設(shè)置為-40°c、25°c和85°c，以符合所述被測fpga最小工況、典型工況和最大工況的溫度要求。

18、進(jìn)一步地，所述被測fpga的型號為a3p1000-pq208，能夠接收cpu發(fā)送的指令，實(shí)現(xiàn)通訊功能、信號輸出功能和過流關(guān)斷功能，所述fpga通用實(shí)物測試系統(tǒng)對所述被測fpga的通訊功能、信號輸出功能和過流關(guān)斷功能進(jìn)行測試。

19、進(jìn)一步地，所述溫濕度試驗(yàn)箱中具有放置所述被測fpga連接工裝的區(qū)域，并預(yù)留出連接電纜的標(biāo)準(zhǔn)接插件接口的空間。

20、進(jìn)一步地，所述被測fpga連接工裝通過可拆卸形式的接插件接口裝載所述被測fpga。

21、本發(fā)明提供的一種fpga通用實(shí)物測試系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

22、（1）通用性強(qiáng)，能夠針對各類fpga、各類功能、各種工況進(jìn)行實(shí)物測試；

23、（2）測試效率高，測試數(shù)據(jù)分析全面，能夠利用標(biāo)準(zhǔn)的文件格式生成測試用例，并對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行全面分析；

24、（3）測試覆蓋全面，能夠?qū)Ω黝惞收稀⑼ㄓ嵠畹惹闆r進(jìn)行快速測試。