边界扫描测试技术PPT学习教案.pptx

边界扫描测试技术是一种针对电子设备，尤其是集成电路(IC)进行测试的方法，主要应用于印刷电路板(PCB)的测试，确保IC的输入/输出(I/O)引脚与其他元件的连接正确无误。这种技术由IEEE 1149.1标准定义，也被称为JTAG(Joint Test Action Group)测试。以下是对这一技术的详细解释： 1. **边界扫描单元(BSC)**: 每个IC的I/O引脚都附加有一个边界扫描单元，由一组寄存器构成，具备两个数据通道：测试数据通道和正常数据通道。在正常工作状态下，数据通过这些通道自由进出IC。而在测试状态下，可以通过TDI(测试数据输入)输入测试数据，并通过TDO(测试数据输出)输出捕获的数据，或者反之。 2. **测试过程**: 在测试过程中，测试数据通过TDI串行移入BSC，然后在内部逻辑中进行操作，最后通过TDO移出。对于输入引脚，数据可以从NDI(正常数据输入)或TDI输入；对于输出引脚，数据可以输出到NDO(正常数据输出)或TDO。 3. **BST方法**: BST的核心思想是在芯片的输入、输出引脚与内部逻辑之间添加移位寄存器，形成一个串行移位寄存器链。在测试模式下，通过控制寄存器单元，可以设置输出引脚状态，读取输入引脚状态，以此检查PCB上的互连情况。 4. **BST电路结构**: 包括指令寄存器、数据寄存器和测试访问端口(TAP)控制器。指令寄存器接收并执行测试指令，数据寄存器存储测试数据，TAP控制器根据TMS(测试模式选择)信号在16个状态之间转换，控制测试流程。 5. **测试接口**: 通常，BST接口包含4个信号线：TDI、TDO、TMS和TCK。在需要复位信号的情况下，会增加TRST，形成5线接口。这些信号控制着数据的输入、输出、模式选择和时钟。 6. **寄存器单元**: 指令寄存器用于接收和执行测试指令，旁路寄存器提供一条快捷路径以减少不必要的扫描时间，边界扫描寄存器则是一系列连接的BSC，用于测试I/O引脚连接和捕获内部数据。 7. **TAP控制器**: 是BST的核心组件，它是一个状态机，有16个状态。通过TMS和TCK的配合，控制器可以在不同的测试状态间切换，如数据寄存器扫描和指令寄存器扫描，以完成测试任务。 在实际应用中，边界扫描测试技术能够有效检测并定位PCB上的故障，提高了产品的质量和可靠性。通过这种方法，工程师可以在系统级进行测试，而不必拆卸设备，大大减少了维修和调试的时间成本。同时，BST还支持在线测试，使得产品在整个生命周期内都能进行有效的维护和升级。