在当前电子工程设计领域，FPGA（现场可编程门阵列）因其集成度高、速度快、功能强大、设计周期短、开发成本低等优点，受到了广泛青睐。然而，FPGA器件规模大、功能强的特性，也给其测试工作带来了诸多挑战。FPGA的测试不仅要在功能测试上覆盖所有最小基本单元，而且需要能够在入厂验收时批量进行。
现有的FPGA器件测试方法主要基于实际应用的编程测试方法，关键在于如何选择合适的测试模型。常规的测试方法需要依赖于生产厂商提供的测试向量，这些测试向量通常是厂商的核心机密，难以获取。常规的测试方法也存在局限性，它只能完成功能测试而不能进行直流参数测试。因此，为了全面测试FPGA内部逻辑单元、内部嵌入式阵列以及I/O管脚的复用功能，提出了建立一种FPGA测试模型的方案。
FLEX系列FPGA测试建模方案是基于FPGA器件的结构和工作原理研究的结果。该方案能够实现对FPGA内部逻辑单元、嵌入式阵列和I/O双向管脚的100%覆盖率。这个模型不仅功能强大，而且结构清晰，便于模拟测试向量的生成和故障定位。
这种测试模型建立方案主要通过构建FPGA测试程序来实现。测试程序需要全面考察FPGA的内部逻辑单元和嵌入式阵列，并且能够检查I/O管脚的复用功能。模型必须既简单又能够涵盖所有功能测试的方面，以便于测试人员模拟测试向量，并进行故障定位。
FPGA的基本组成部分包括查找表（LUT）、逻辑单元（LEs）、嵌入式阵列以及I/O双向管脚。查找表是FPGA中实现逻辑功能的核心组件，而逻辑单元则是由查找表和寄存器组成的最小可编程单元。嵌入式阵列通常指的是FPGA中的存储器块或DSP块，它们支持FPGA在执行复杂数学运算时的高性能。I/O管脚则负责与外部电路连接。
传统的边界扫描测试方法通过边界扫描控制和数据链路进行，但由于测试向量的保密问题，它不适用于入厂前的大批量测试。基于实际应用的编程测试方法可避免这个问题，因为它不依赖于厂商提供的测试向量，而是依赖于用户实际需求设计的程序。
针对FLEX系列FPGA的测试建模，需要研究FPGA的硬件结构，包括其逻辑阵列、存储器块、DSP模块、I/O单元以及相应的配置和管理系统。测试模型的设计要尽可能简单，以便于模拟和测试向量的生成。同时，模型的构建也要考虑FPGA的工作原理，确保测试覆盖率高，能够有效地对FPGA进行故障诊断和分析。
测试向量是测试过程中不可或缺的组成部分，它们用于检测FPGA内部的各种功能和性能。为了使测试向量的生成和应用更加高效，测试模型需要提供简单的结构和清晰的逻辑，从而使得模拟测试向量和故障定位工作变得容易。
提出并实施一种针对FLEX系列FPGA的测试建模方案是为了解决FPGA测试中存在的各种挑战，特别是那些与大容量、高性能相关的问题。此方案不仅能够帮助工程师们在产品设计和生产过程中快速、有效地识别和修复潜在问题，还能为FPGA器件的最终用户提高可靠性和性能，从而在激烈的市场竞争中取得优势。
