基于边界扫描技术的数字系统测试研究.PDF

集成电路应用 基于边界扫描技术的数字系统测试研究 , 倪 军 12,杨建宁2 ( 皖西学院 机械与电子工程系,安徽 六安 1. 237010; 2.江苏大学 电气信息工程学院,江苏 镇江 212013) 摘 要:介绍了支持 标准的 芯片结构、边界扫描测试原理以及利用边界扫描技术控制 JTAG IC 芯片处于特定功能模式的方法。针对 芯片某种特定的功能模式给出了设计思路和方法,并用两 IC IC 块 芯片互连的 板为例进行设计分析和实验实现。通过实验实现 体现了边界扫描技 xc9572pc84 PCB , 术易于电路系统调试和方便系统设计的特点,且设计的系统控制逻辑简单方便,易于实现。 关键词:边界扫描测试 标准 标准 可测性设计 集成电路 IEEE1149.1 (JTAG ) 当今,微电子技术已经进入超大规模集成电路 ( VL- )时代 。随着芯片 电路 的小型化及表面封装技术 SI ( )和电路板组装技术的发展,使得传统测试技术面 SMT 临着巨大的挑战。在这种情况下 为了提高电路和系统 , 的可测试性,联合测试行动小组 ( )于 年提出 JTAG 1987 了一种新的电路板测试方法———边界扫描测试,并于 年被 接纳,形成了 标准 也称为 1990 IEEE IEEE1149.1 , [1] JTAG标准 。这种技术以全新的“虚拟探针”代替传统 的“物理探针”来提高电路和系统的可测性。由于 JTAG 标准的通用性很好 现在许多 公司都提供了支持边 , IC 界扫描机制的 芯片,甚至部分 和 芯片也 IC FPGA CPLD 采用了这一技术。 本文介绍支持 标准 的 芯片结构,并 以 JTAG IC 公司的两块 芯片为例 探讨并利用边 Xilinx xc9572_pc84 , 界扫描技术控制 IC芯片处于某种特定功能模式的方 法,并且针对 芯片某种特定的功能模式设计该芯片 1.2TAP控制器 IC 的JTAG控制器。 TAP控制器是边界扫描测试的核心控制器,具有一 个 状态的有限状态机。它与 信号同步工作,并 支持 标准的 芯片结构 16 TCK 1 JTAG IC 边界扫描技术的核心就是在 芯片的输入输出引 响应 TMS信号。在 TCK信号和 TMS信号的控制下,TAP IC 脚与内核电路之间设置边界扫描结构。JTAG标准定义 控制器可以选择使用指令寄存器扫描还是数据寄存器 [2] 扫描 以及选择用于控制边界扫描测试的各个状态。图 了一个 4-wire串行总线 ,通过这四条测试线访问边界 ,