VLSI測試方法學和可測試設計 第7章 邊界掃描法
把掃描路徑法擴充套件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充套件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
所有與外部交換的資訊(指令、測試資料和測試結果)都採用序列通訊方式,允許測試指令及相關的測試資料序列送給元器件,然後允許把測試指令的執行結果從元器件序列讀出。
一,邊界掃描法的基本結構
1,測試存取通道的訊號
TAP 包含3個輸入訊號,TDI, TSM, TCK和輸出訊號TDO,如果TAP不能復位,還需要TRST。
1,TCK, 測試資料的序列移入或移出,也可以在元件正常工作下並行移入
2,TMS,測試邏輯在TCK 的上升沿取樣TMS 傳輸的訊號值,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, 以序列方式移入輸入資料,供指令暫存器譯碼的指令資料和傳輸到DR的測試資料,採用TCK的上升沿
4,TDO, 以序列方式移出資料,供指令暫存器IR譯碼的指令資料;傳輸到測試資料暫存器的測試資料
5,TRST
2,TAP控制器
1,測試邏輯復位
2,執行-測試空閒
只要TMS為低電平,TAP就屬於這個狀態
3, 選擇資料暫存器掃描
當TAP處於select DR時,TMS保持為低就進入捕獲資料狀態;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,捕獲資料暫存器
6,資料暫存器移位
7,資料鎖存器重新整理
當TAP控制器處於“資料鎖存器重新整理狀態”,在TCK的下降沿把資料從移位暫存器路徑鎖存到並行輸出上
當TAP控制器處於”資料鎖存器重新整理“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“選擇資料暫存器掃描“狀態,如果保持為低電平,就TAP就進入執行空閒狀態
8, 捕獲指令暫存器
9, 指令暫存器移位
10,指令暫存器重新整理
11,退出
無論是指令流程還是資料流程,都有兩個退出狀態
12,暫停
暫停方式用於協調測試時鐘和系統時鐘。tap控制器處於“暫停狀態”,暫存器的狀態保持不變,可利用系統時鐘操作。
三,控制器的操作
1,TAP只能在響應下列事件後才改變狀態
-
-
- TCK的上升沿
- TRST的訊號轉換到邏輯0
- 上電
-
2, TAP分為DR掃描和IR掃描
四,指令暫存器
五,測試資料暫存器
測試資料暫存器至少包含兩種資料暫存器:旁路暫存器和邊界掃描暫存器,第三種暫存器器件標誌暫存器是可選的
1,旁路暫存器
旁路暫存器提供的序列連線只有一位,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,邊界掃描暫存器
邊界掃描暫存器有四種功能:
-
-
- 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,採用內測試指令INTEST
- 輸入輸出訊號的取樣和移位檢查
- 當掃描路徑處於空閒時,對原形設計沒有影響
-
3,器件識別符號暫存器
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)、取樣指令(SAMPLE)、預裝指令(PRELOAD)和外測試指令(EXTEST)
可選指令:內測試指令(INTEST)、執行內建自測試指令(RUNBIST)、取器件標誌指令(IDCODE)和使用者編碼指令(USERCODE)。此外還有兩個可選擇的指令:元件指令(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,取樣指令
3,預裝指令
4,外測試指令
5,內測試指令
6,執行內建自測試指令
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