VLSI測試方法學和可測試設計 第7章 邊界掃描法


把掃描路徑法擴展到整個板級或系統級,此即邊界掃描法(boundary scan)。邊界掃描法是把掃描路徑法擴展到整個板級或系統級,同掃描路徑法類似,基於邊界掃描設計法的元器件的

所有與外部交換的信息(指令、測試數據和測試結果)都采用串行通信方式,允許測試指令及相關的測試數據串行送給元器件,然后允許把測試指令的執行結果從元器件串行讀出。

一,邊界掃描法的基本結構

       

             1,測試存取通道的信號

                        TAP 包含3個輸入信號,TDI, TSM, TCK和輸出信號TDO,如果TAP不能復位,還需要TRST。

                       1,TCK, 測試數據的串行移入或移出,也可以在元件正常工作下並行移入

                       2,TMS,測試邏輯在TCK 的上升沿采樣TMS 傳輸的信號值,因此最好在TCK 的下降沿把TMS改變為下一個要傳輸的值。

                       3, TDI, 以串行方式移入輸入數據,供指令寄存器譯碼的指令數據和傳輸到DR的測試數據,采用TCK的上升沿

                       4,TDO, 以串行方式移出數據,供指令寄存器IR譯碼的指令數據;傳輸到測試數據寄存器的測試數據

                       5,TRST

               2,TAP控制器

                       

 

                     1,測試邏輯復位 

                      2,運行-測試空閑

                              只要TMS為低電平,TAP就屬於這個狀態

                     3,  選擇數據寄存器掃描

                            當TAP處於select DR時,TMS保持為低就進入捕獲數據狀態;如果TMS保持為高電平,TAP就會進入 select IR狀態

                     4,select  IR scan

                           當tap處於select IR.如果TMS保持為低電平,,TAP就會進入捕獲指令狀態,否則進入測試邏輯復位狀態

                      5,捕獲數據寄存器

                      6,數據寄存器移位

                      7,數據鎖存器刷新

                           當TAP控制器處於“數據鎖存器刷新狀態”,在TCK的下降沿把數據從移位寄存器路徑鎖存到並行輸出上

                           當TAP控制器處於”數據鎖存器刷新“狀態、TCK上出現上升沿時,如果TMS保持為高電平,TAP就會進入到“選擇數據寄存器掃描“狀態,如果保持為低電平,就TAP就進入運行空閑狀態

                    8, 捕獲指令寄存器

                     9, 指令寄存器移位

                      10,指令寄存器刷新

                    11,退出

                          無論是指令流程還是數據流程,都有兩個退出狀態

                     12,暫停

                       暫停方式用於協調測試時鍾和系統時鍾。tap控制器處於“暫停狀態”,寄存器的狀態保持不變,可利用系統時鍾操作。

三,控制器的操作

                1,TAP只能在響應下列事件后才改變狀態

      •      TCK的上升沿
      •      TRST的信號轉換到邏輯0
      •     上電   

                 2, TAP分為DR掃描和IR掃描        

四,指令寄存器

五,測試數據寄存器

        測試數據寄存器至少包含兩種數據寄存器:旁路寄存器和邊界掃描寄存器,第三種寄存器器件標志寄存器是可選的

            

 

                  1,旁路寄存器

                       旁路寄存器提供的串行連接只有一位,可以將當前不進行測試的IC的掃描鏈短接起來,使得TDI和TDO之間的掃描路徑最短化

                  2,邊界掃描寄存器

                       

 

                     邊界掃描寄存器有四種功能:

      • 器件外電路的測試。如IC之間互聯的測試,外部測試指令“EXTEST”的外部器件測試
      • 器件內嵌的內建自測試,采用內測試指令INTEST
      • 輸入輸出信號的采樣和移位檢查
      • 當掃描路徑處於空閑時,對原形設計沒有影響

                     3,器件標識符寄存器             

 六,指令   

           TAP控制器使用的指令分為兩類。一類是公用指令,一類是專用指令

            公用指令包括強選指令和可選指令。強選指令:旁路指令(BYPASS)、采樣指令(SAMPLE)、預裝指令(PRELOAD)和外測試指令(EXTEST)

            可選指令:內測試指令(INTEST)、運行內建自測試指令(RUNBIST)、取器件標志指令(IDCODE)和用戶編碼指令(USERCODE)。此外還有兩個可選擇的指令:組件指令(CLAMP)和輸出高阻指令(HIGH)

             1,旁路指令

                 把不進行測試的IC掃描鏈短接起來。一般是全1

             2,采樣指令

                  

 

                    3,預裝指令

                    4,外測試指令

                    5,內測試指令

                   6,運行內建自測試指令

 七,正常操作

         其它       

 

           1,外測試

            2,測試內部邏輯

            3,執行內建自測試

八,邊界掃描描述語言

         又一種語言,喔

               

 


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