边界扫描测试全自动化的应用分析

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1、重庆大学硕士学位论文1绪论1．1．2研究的意义在推出第一个边界扫描标准IEEEStd1149．1．1993后，IEEE又对其作了大量的补充和说明，标志性事件是1994年加入了一个与此相关的描述语言BSDL【6，71，定义为IEEEll49．1b．1994。此后，ⅢEE综合各方面的意见，对已有的版本进行修改，融入BSDL语言，在2001年推出ⅢEEStd1149．1．2001，也是当前最新的版本。另外，为把边界扫描的思想应用于其它测试领域，ⅢEE又给出了其它标准，目前仍然使用的有：mEEStd1149．4．199

2、9，关于混合模数电路的测试标准；mEEStd1149．5．1995，关于模块测试和维护总线的标准；IEEEStd1149．6．2003，关于高级数字网络的测试标准。作为一种结构设计，边界扫描技术的基本思想是通过在芯片内部新增的模拟测试总线以及相关的控制模块，并利用虚拟测试探针的概念，实现了对混合信号电路板中的模拟信号进行监测及模拟元件的参数测量，从而可对核心逻辑或器件之间的连接进行测试。该技术为集成在IC硅基上的分离模拟元件的测量和各种航天电子设备中的混合信号电路的远程测试提供了一种解决思路【8】。利用边界扫描

3、技术，可以进行芯片测试、电路板测试和系统测试【9J。根据边界扫描技术的基本思路，虽然在电子电路设计阶段，由于要在芯片或电路板上增加额外的扫描电路，因此会增加一部分费用。但随着芯片复杂程度的提高和管脚数目的增多，这种开销所占的比例很小。而在测试阶段，应用边界扫描技术会大大降低测试成本，提高测试效率。目前，由于测试成本在总成本中所占比例趋势是不断增大，因此总体来说，利用边界扫描技术能够【l0】：1)增强电子设备的故障诊断能力，减少设备测试时间，缩减开发成本，缩短产品上市时间。2)提高产品质量，降低产品价格，缩短设备

4、维修周期，节省维修费用。1．2国内外研究现状1．2．1自动化测试技术的研究应用现状随着边界扫描技术的标准化，以边界扫描技术为核心的全新测试概念、理论与技术，正在受到广泛的关注和重视。国际上的大型电子公司，如TI、Motorola、HP、IBM、Pllilips、hnel等公司生产的超大规模集成电路均内置有边界扫描结构，为边界扫描技术的应用提供了强有力的支持。同时，EDA软件方面的发展也十分迅速，国外大型EDA软件商如Memor㈣ics、Cadence等都已在其产品中引入了边界扫描自动设计模块，可供设计者调用。在

5、边界扫描测试工具方面，国外边界扫描测试系统和测试软件的开发取得了很大的进展。目前已有上百种产品投入市场。例如P11ilips公司的PM3720边界扫2重庆大学硕士学位论文1绪论描测试机、Acceelo西c公司的BSCANPC+边界扫描测试卡、T．e阳dylle公司的BSID边界扫描诊断软件、自动生成测试程序VICTORY等。其中，以Corelis公司的SCm岬LUS系列测试系统尤其引人注意。目前，Corelis已经开发出一系列边界扫描测试系统和基于JTAG在线系统编程工具。这些工具能提供测试矢量生成、测试矢量施

6、加、全引脚级的故障诊断、可编程器件的在线编程等方面的功能。其中，边界扫描测试仪接口包括PCI、uSB、PⅪ、PCMC认、ISA、EⅡleme和vⅪ总线。与国外相比，国内的边界扫描测试研究及应用基本上处于初级阶段。国内从九十年代开始关注边界扫描技术，但只有少数几家大学和科研所对边界扫描技术进行了研究，其中有国防科技大学，西安二零六所，广州电子部五所和桂林电子工业学院。目前这些院所只是针对IEEEll49．1的标准研制出数字信号边界扫描测试仪的验证样机，目前国内对IEEEll49．4标准的模拟信号电路的边界扫描测试

7、还只是处于理论研究阶段，国内边界扫描技术的应用还相当局限和落后。但是，自从国家大力发展和支持独立产权及微电子技术以来，对于芯片测试的关注度不断上升，因而国内许多所大专院校或研究所都开始研究边界扫描技术。甚至，目前国内已经有许多专门做边界扫描技术产品的公司例如深圳市诚迅边界扫描科技有限公司、深圳市金鹏飞科技发展有限公司等研发出相关边界扫描测试控制卡等商品。可见，边界扫描技术在国内正处于一个高速发展的时期。同时也要看到，目前国内研究的水平不高，相应的商品化的边界扫描工具，故障诊断软件仍有许多值得深入研究和改进的地方

8、。1．2．2测试矢量生成算法的研究现状在各种边界扫描控制器或系统的方案设计中，其核心内容涉及到测试矢量的生成算法。目前测试矢量生成算法的经典算法有：走步1序列算法、走步O序列算法、二进制计数序列算法、记数／牢h偿序列算法、最小权序列算法、最大独立集序列算法以及W／C步自适应算法。上述7类经典算法中只有走步1／o序列算法和W／C步自适应算法具备完备性测试的条件，因为在网络数比较大的PCB