边界扫描测试技术(课件)教学提纲.ppt

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1、边界扫描测试技术(课件)边界扫描单元能够迫使逻辑追踪引脚信号，也能从引脚或器件核心逻辑信号中捕获数据。强行加入的测试数据串行地移入边界扫描单元，捕获的数据串行移出。边界扫描单元BSC的连接图核心逻辑2为了测试两个JTAG设备的连接，首先将JTAG设备1的某个输出测试脚的BSC置为高或低电平，输出至NDO，然后让JTAG设备2的输入测试脚来捕获从管脚输入的NDI值，再通过测试数据通道将捕获到的数据输出至TDO，对比测试结果即可快速准确地判断这两脚是否连接可靠。边界扫描测试应用示意图3BST的核心思想是在芯片管脚和芯

2、片内部逻辑之间，即紧挨元件的每个输入、输出引脚处增加移位寄存器组，在测试模式下，寄存器单元在相应的指令作用下，控制输出引脚的状态，读入输入引脚的状态，从而允许用户对PCB上的互连进行测试。8.4BST电路结构指令寄存器(包括译码器)数据寄存器测试访问端口(TAP)控制器TAP—TestAccessPort4引脚名称功能TDI测试数据输入指令和测试编程数据的串行输入引脚。数据在TCK的上升沿移入。TDO测试数据输出指令和测试编程数据的串行输出引脚，数据在TCK的下降沿移出。如果数据没有正在移出，该引脚处于三态。TM

3、S测试模式选择该输入引脚是一个控制信号，它决定TAP控制器的转换。TMS必须在TCK的上升沿之前建立，在用户状态下TMS应是高电平。TCK测试时钟输入时钟输入到BST电路，一些操作发生在上升沿，而另一些发生在下降沿。TRST测试复位输入低电平有效，用于初始化或复位BST电路。BST电路一般采用4线测试接口，若测试信号中有复位信号，则采用5线测试接口。这5个信号的引脚名称及含义如下表。5（1）指令寄存器8.4.1BST寄存器单元（2）旁路寄存器（3）边界扫描寄存器用来决定是否进行扫描测试和访问数据寄存器操作。旁路寄

4、存器只有1位，它提供了一条从TDI到TDO之间的最短通道。当选择了旁路寄存器，实际上没有执行边界扫描测试，它的作用是为了缩短扫描路径，将不需要测试的数据寄存器旁路掉，以减少不必要的扫描时间。边界扫描寄存器由大量置于集成电路输入输出引脚附近的边界扫描单元组成。边界扫描单元首尾相连构成一个串行移位寄存器链，它使用TDI引脚作为输入，TDO引脚作为输出。在测试时钟TCK的作用下，从TDI加入的数据可以在边界扫描寄存器中进行移动扫描。设计人员可用边界扫描寄存器来测试外部引脚的连接，或是在器件运行时捕获内部数据。68.4.

5、2TAP控制器TAP控制器是边界扫描测试的核心，它是一个具有16个状态的状态机。在TCK的上升沿，TAP控制器利用TMS引脚控制器件中的边界扫描操作，可以选择使用指令寄存器扫描或数据寄存器扫描，以及控制边界扫描测试进行状态转换。TAP控制器的状态图如下。7数据寄存器分支指令寄存器分支六个稳定状态测试逻辑复位测试运行/等待数据寄存器移位数据寄存器移位暂停指令寄存器移位指令寄存器移位暂停8若要进行边界扫描测试，可以在TMS与TCK的配合控制下退出复位，进入边界扫描测试所需的各个状态。在TMS和TCK的控制下，TAP控

6、制器跳出测试逻辑复位状态，从选择数据寄存器扫描(Select-DR-Scan)或选择指令寄存器扫描(Select-IR-Scan)进入扫描测试的各个状态。数据寄存器扫描和指令寄存器扫描两个模块的功能类似。在上电或IC正常运行时，必须使TMS最少持续5个TCK周期保持为高电平，或者TRST引脚保持低电平，TAP才能进入测试逻辑复位状态。这时，TAP发出复位信号使所有的测试逻辑不影响元件的正常运行。（1）进入复位状态（2）进入边界扫描测试状态9进入每个模块的第一步是捕捉数据，对于数据寄存器，在捕捉状态把数据并行加载到

7、相应的串行数据通道中；对指令寄存器则是把指令信息捕捉到指令寄存器中。TAP控制器从捕捉状态既可进入移位状态，也可进入跳出1状态。通常，捕捉状态后紧跟移位状态，数据在寄存器中移位。在移位状态之后，TAP控制器通过跳出1状态可进入更新状态，也可进入暂停状态。10从暂停状态出来，通过跳出2状态可以再次进入移位状态，或者经过更新状态回到运行测试/等待状态。在暂停状态，数据移位暂时终止，可以对数据寄存器或指令寄存器重新加载测试向量。在更新状态，移入扫描通道的数据被输出。118.5BST操作控制指令模式:抽样/预加载(SAM

8、PLE/PRELOAD)外测试(EXTEST)旁路（BYPASS)用户码(UESCODE)ID码(IDCODE)模式指令(FLEX10K)说明抽样/预加载0001010101器件正常工作时允许“快拍”待捕获和待考察的引脚信号。外测试0000000000在输出引脚外加测试样本，在输入引脚捕获测试结果，以测试外电路和板级互连。旁路1111111111在TDI和TDO之间放一旁