VLSI测试方法学和可测试设计 第7章 边界扫描法
把扫描路径法扩展到整个板级或系统级,此即边界扫描法(boundary scan)。边界扫描法是把扫描路径法扩展到整个板级或系统级,同扫描路径法类似,基于边界扫描设计法的元器件的
所有与外部交换的信息(指令、测试数据和测试结果)都采用串行通信方式,允许测试指令及相关的测试数据串行送给元器件,然后允许把测试指令的执行结果从元器件串行读出。
一,边界扫描法的基本结构
1,测试存取通道的信号
TAP 包含3个输入信号,TDI, TSM, TCK和输出信号TDO,如果TAP不能复位,还需要TRST。
1,TCK, 测试数据的串行移入或移出,也可以在元件正常工作下并行移入
2,TMS,测试逻辑在TCK 的上升沿采样TMS 传输的信号值,因此最好在TCK 的下降沿把TMS改变为下一个要传输的值。
3, TDI, 以串行方式移入输入数据,供指令寄存器译码的指令数据和传输到DR的测试数据,采用TCK的上升沿
4,TDO, 以串行方式移出数据,供指令寄存器IR译码的指令数据;传输到测试数据寄存器的测试数据
5,TRST
2,TAP控制器
1,测试逻辑复位
2,运行-测试空闲
只要TMS为低电平,TAP就属于这个状态
3, 选择数据寄存器扫描
当TAP处于select DR时,TMS保持为低就进入捕获数据状态;如果TMS保持为高电平,TAP就会进入 select IR状态
4,select IR scan
当tap处于select IR.如果TMS保持为低电平,,TAP就会进入捕获指令状态,否则进入测试逻辑复位状态
5,捕获数据寄存器
6,数据寄存器移位
7,数据锁存器刷新
当TAP控制器处于“数据锁存器刷新状态”,在TCK的下降沿把数据从移位寄存器路径锁存到并行输出上
当TAP控制器处于”数据锁存器刷新“状态、TCK上出现上升沿时,如果TMS保持为高电平,TAP就会进入到“选择数据寄存器扫描“状态,如果保持为低电平,就TAP就进入运行空闲状态
8, 捕获指令寄存器
9, 指令寄存器移位
10,指令寄存器刷新
11,退出
无论是指令流程还是数据流程,都有两个退出状态
12,暂停
暂停方式用于协调测试时钟和系统时钟。tap控制器处于“暂停状态”,寄存器的状态保持不变,可利用系统时钟操作。
三,控制器的操作
1,TAP只能在响应下列事件后才改变状态
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- TCK的上升沿
- TRST的信号转换到逻辑0
- 上电
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2, TAP分为DR扫描和IR扫描
四,指令寄存器
五,测试数据寄存器
测试数据寄存器至少包含两种数据寄存器:旁路寄存器和边界扫描寄存器,第三种寄存器器件标志寄存器是可选的
1,旁路寄存器
旁路寄存器提供的串行连接只有一位,可以将当前不进行测试的IC的扫描链短接起来,使得TDI和TDO之间的扫描路径最短化
2,边界扫描寄存器
边界扫描寄存器有四种功能:
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- 器件外电路的测试。如IC之间互联的测试,外部测试指令“EXTEST”的外部器件测试
- 器件内嵌的内建自测试,采用内测试指令INTEST
- 输入输出信号的采样和移位检查
- 当扫描路径处于空闲时,对原形设计没有影响
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3,器件标识符寄存器
六,指令
TAP控制器使用的指令分为两类。一类是公用指令,一类是专用指令
公用指令包括强选指令和可选指令。强选指令:旁路指令(BYPASS)、采样指令(SAMPLE)、预装指令(PRELOAD)和外测试指令(EXTEST)
可选指令:内测试指令(INTEST)、运行内建自测试指令(RUNBIST)、取器件标志指令(IDCODE)和用户编码指令(USERCODE)。此外还有两个可选择的指令:组件指令(CLAMP)和输出高阻指令(HIGH)
1,旁路指令
把不进行测试的IC扫描链短接起来。一般是全1
2,采样指令
3,预装指令
4,外测试指令
5,内测试指令
6,运行内建自测试指令
七,正常操作
其它
1,外测试
2,测试内部逻辑
3,执行内建自测试
八,边界扫描描述语言
又一种语言,喔