边界扫描测试技术课件.pptVIP

边界扫描测试技术课件*第1页，共20页，星期日，2025年，2月5日边界扫描技术是一种应用于数字集成电路器件的测试性结构设计方法。所谓“边界”是指测试电路被设置在IC器件逻辑功能电路的四周，位于靠近器件输入、输出引脚的边界处。所谓“扫描”是指连接器件各输入、输出引脚的测试电路实际上是一组串行移位寄存器，这种串行移位寄存器被叫做“扫描路径”，沿着这条路径可输入由“0”和“1”组成的各种编码，对电路进行“扫描”式检测，从输出结果判断其是否正确。8.2边界扫描技术的含义*第2页，共20页，星期日，2025年，2月5日在正常工作状态：输入和输出数据可以自由通过每个BSC，正常工作数据从NDI进，从NDO出。在测试状态，可以选择数据流动的通道：对于输入的IC管脚，可以选择从NDI或从TDI输入数据；对于输出的IC管脚，可以选择从BSC输出数据至NDO，也可以选择从BSC输出数据至TDO。8.3BST方法边界扫描测试是通过在芯片的每个I/O引脚附加一个边界扫描单元(BSC—BoundrayScanCell)以及一些附加的测试控制逻辑实现的。BSC主要是由一些寄存器组成的。每个BSC有两个数据通道：测试数据通道和正常数据通道。边界扫描单元BSC的连接图核心逻辑*第3页，共20页，星期日，2025年，2月5日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*第4页，共20页，星期日，2025年，2月5日为了测试两个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*第5页，共20页，星期日，2025年，2月5日BST的核心思想是在芯片管脚和芯片内部逻辑之间，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—TestAccessPort*第6页，共20页，星期日，2025年，2月5日引脚名称功能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。TMS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。*第7页，共20页，星期日，2025年，2月5日（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。*第8页，共20页，星期日，2025年，2月5日8.4.2TAP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。*第9页，共20页，星期日，2025年，2月5日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