ICT技術(shù)之Boundary-Scan邊界掃描
在百分之八九十的線(xiàn)路板生產(chǎn)廠(chǎng)家中,ICT測試儀要求每一個(gè)電路節點(diǎn)至少有一個(gè)測試點(diǎn)。但隨著(zhù)器件集成度增高,功能越來(lái)越強,封裝越來(lái)越小,SMT加工元件的增多,多層板的使用,PCBA板元件密度的增大,要在每一個(gè)節點(diǎn)放一根探針變得很困難,為增加測試點(diǎn),使制造費用增高;同時(shí)為開(kāi)發(fā)一個(gè)功能強大器件的測試庫變得困難,開(kāi)發(fā)周期延長(cháng)。為此,聯(lián)合測試組織(JTAG)頒布了IEEE1149.1測試標準。
IEEE1149.1定義了一個(gè)掃描器件的幾個(gè)重要特性。首先定義了組成測試訪(fǎng)問(wèn)端口(TAP)的四(五〕個(gè)管腳:TDI、TDO、TCK、TMS,(TRST)。測試方式選擇(TMS)用來(lái)加載控制信息;其次定義了由TAP控制器支持的幾種不同測試模式,主要有外測試(EXTEST)、內測試(INTEST)、運行測試(RUNTEST);最后提出了邊界掃描語(yǔ)言(Boundary Scan Description Language),BSDL語(yǔ)言描述掃描器件的重要信息,它定義管腳為輸入、輸出和雙向類(lèi)型,定義了TAP的模式和指令集。
具有邊界掃描的器件的每個(gè)引腳都和一個(gè)串行移位寄存器(SSR)的單元相接,稱(chēng)為掃描單元,掃描單元連在一起構成一個(gè)移位寄存器鏈,用來(lái)控制和檢測器件引腳。其特定的四個(gè)管腳用來(lái)完成測試任務(wù)。
將多個(gè)掃描器件的掃描鏈通過(guò)他們的TAP連在一起就形成一個(gè)連續的邊界寄存器鏈,在鏈頭加TAP信號就可控制和檢測所有與鏈相連器件的管腳。這樣的虛擬接觸代替了針床夾具對器件每個(gè)管腳的物理接觸,虛擬訪(fǎng)問(wèn)代替實(shí)際物理訪(fǎng)問(wèn),去掉大量的占用PCB板空間的測試焊盤(pán),減少了PCB和夾具的制造費用。
作為一種測試策略,在對PCB板進(jìn)行可測性設計時(shí),可利用專(zhuān)門(mén)軟件分析電路網(wǎng)點(diǎn)和具掃描功能的器件,決定怎樣有效地放有限數量的測試點(diǎn),而又不減低測試覆蓋率,最經(jīng)濟的減少測試點(diǎn)和測試針。
邊界掃描技術(shù)解決了無(wú)法增加測試點(diǎn)的困難,更重要的是它提供了一種簡(jiǎn)單而且快捷地產(chǎn)生測試圖形的方法,利用軟件工具可以將BSDL文件轉換成測試圖形,如Teradyne的Victory,GenRad的Basic Scan和Scan Path Finder。解決編寫(xiě)復雜測試庫的困難。
用TAP訪(fǎng)問(wèn)口還可實(shí)現對如CPLD、FPGA、Flash Memroy的在線(xiàn)編程(In-System Program或On Board Program)。