基于边界扫描的模数混合系统故障诊断与可测性设计研究

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1、国内图书分类号：TP206工学硕士学位论文基于边界扫描的模数混合系统故障诊断与可测性设计研究硕士研究生：侯泽龙导师：林海军申请学位级别：工学硕士学科、专业：测试计量技术及仪器所在单位：测控技术与通信工程学院答辩日期：2013年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndox：TP206DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringStudyonFaultDiagnosisandDesignforTestabilityofAnalogandDigitalMixedSystemBasedonBoundarySc

2、anCandidate：Supervisor：HouZelongLinHaijunAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty2Testing&MeasuringTechnologyandInstrumentsDateofOralExamination：March，2013University：HarbinUniversityofScienceandTechnologym舯l舢3Ⅲ哪Ⅲ—-删3帅哪哪●-Ⅲ4㈣Z川Y哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《基于边界扫

3、描的模数混合系统故障诊断与可测性设计研究》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人己发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：彩b率舷日期：矽侈年弓月弓7日哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书《基于边界扫描的模数混合系统故障诊断与可测性设计研究》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发

4、表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密厂]，在年解密后适用授权书。不保密囤。(请在以上相应方框内打√)作者签名：书b军红日期：卅弓年3月jJ同刷醛各雅汔翠醐：州钆弘，日哈尔滨理工火学工学硕士学位论文基于边界扫描的模数混合系统故障诊断与可测性设计研究摘要微电子和半导体技术的飞速发展，以及芯片晶圆颗粒的不断小型化，使得集成电路的规模越来越大且复杂，电路板的结构也显得日

5、益繁复。行业间界限分别的模糊化，也使得电子设备向各个行业渗透。电子设备的可靠性成为人们越来越注重的地方，这对电子设备的可测试性提出了更高的要求。传统的对电子设备的测试方法已不能满足电路规模扩大的测试压力，迫切需求能够提高电路的可测试性并且方便快捷的测试方法和设计技巧。JTAG和IEEE组织共同提出的边界扫描技术，用“虚拟探针”代替传统的物理探针，只用4根测试线就能完成芯片的内核功能、元件与PCB板、芯片间的互联等方面的测试，大大提高了电路的可测试性。本文在进行过程中，主要做了以下工作：首先深入分析了模拟电路和数字电路故障诊断的理论，分析了他们各自在测试时所用方

6、法的特点，并提出了相对快速方便的测试方法，为电路设计时考虑可测性而预留可测节点提供了理论依据；接着深入分析了边界扫描技术的两个标准一一数字信号测试的IEEEll49．1标准和混合信号测试的IEEEll49．4标准，从而明确对包含支持边界扫描标准器件的电路进行测试的方案，在此基础上提出了支持IEEEll49．4标准的混合信号芯片STA400在提高电路可测性的三个应用方案；对含有支持边界扫描技术器件的电路进行测试的硬件电路的实现，本文以FPGA为硬件开发平台，设计了测试电路，其实就是设计JTAG时序控制器，这也是该设计的难点所在，采用了CyclonelI系列的EP

7、2C8Q208C8的支持NioslI嵌入式软核处理器的特性，在QuartuslI和NioslIIDE环境下运用HDL语言和C语言进行整体的设计和实现；然后与虚拟仪器技术结合，在设计的硬件电路上用HDL语言例化出与LabVIEW通信的RS232接口，并在LabVIEW环境下编程实现测试结果的图形化显示；哈尔滨理工火学工学硕士学位论文最后结合一个实例说明边界扫描技术在提高电路可测试性中的具体应用。通过实际的实验结果，充分显示在电路中采用支持边界扫描标准的器件，可以大大提高电路的可测性，并且可以避免传统测试时增加机械开关带来的不便，并且基于FPGA的设计具有可编程特

8、点，因此具有一定的实际意义。关键词模数