边界扫描测试技术原理
BoundaryScan测试原理及实现
Boundary Scan测试原理及实现什么是边界扫描(boundary scan)?什么是边界扫描(boundary scan)?边界扫描(Boundary scan )是一项测试技术，是在传统的在线测试不在适应大规模，高集成电路测试的情况下而提出的，就是在IC设计的过程中在IC的内部逻辑和每个器件引脚间放置移位寄存器(shift register).每个移位寄存器叫做一个CELL。
这些CELL准许你去控制和观察每个输入/输出引脚的状态。
当这些CELL连在一起就形成了一个数据寄存器链(data register chain),我门叫它边界寄存器(boundaryregister)。
除了上面的移位寄存器外，在IC上还集成测试访问端口控制器(TAP controller),指令寄存器(Instruction register)对边界扫描的指令进行解码以便执行各种测试功能。
旁路寄存器(bypass register)提供一个最短的测试通路。
另外可能还会有IDCODE register 和其它符合标准的用户特殊寄存器。
边界扫描器件典型特征及边界扫描测试信号的构成。
如果一个器件是边界扫描器件它一定有下面5个信号中的前四个：1．TDI (测试数据输入)2．TDO (侧试数据输出)3．TMS (测试模式选择输入)4．TCK (测试时钟输入)5．TRST (测试复位输入，这个信号是可选的)TMS,TCK,TRST构成了边界扫描测试端口控制器(TAP controller)，它负责测试信号指令的输入，输出，指令解码等，TAP controller是一个16位的状态机，边界扫描测试的每个环节都由它来控制，所以要对TAP controller有一个比较清楚的了解。
在后续的文章中还会向大家介绍边界扫描的其它方面。
边界扫描为开发人员缩短开发周期，并且提供良好的覆盖率和诊断信息。
在不了解Boundary scan的目的：Boundary scan是一种用于测试数字集成电路的技术，它能找出，开路，短路，和功能不良的数字器件，另外它还能完成一些功能测试。
系统级边界扫描测试系统的设计与实现
试系统 ， 并设计了测试系统软件。通过测试验证 ， 表明系统工作稳定 ， 关键技术通用性强， 能够准确地进行故障诊断和
定位 。
关 键词 ：ＭＴ Ｂ ｓ Ｍ－ ｕ ；边界扫描测 试 ；测试系统
Ｄｅ ｉ ｎ ａ ｍ ｐ ｅ ｅ ａ ｉ ｎ ｏ ｙ ｔ ｍ ｅ ｅ ｏ ｎｄ ｒ ｃ ｎ ｔ ｓ ｙ ｔ ｍ ｓｇ ｎｄ ｉ ｌ ｍ ｎｔ ｔｏ ｆ ｓ ｓ ｅ ｌ ｖ ｌｂ ｕ ａ ｙ ｓ ａ ｅ ｔｓ ｓ ｅ
ｐ ｅ ｅ ｔ ｈ ｒｈｔｃｕ ｅ ａ ｄ ｄ ｓｇ ｉｇ ｏ ｙ ｔｍ ｅ ｅ ｏ ｎ ａｙ ｓ ａ ｅ ｔｓ ｓｅ ｒｓ ｎ ｓｔｅ ａｃ ｉ ｔ ｒ ｎ ｅ ｉｎｎ ｆｓ ｓｅ ｌｖ ｌｂ ｕ ｄ ｒ ｃ ｎ ｔ ｓ ｙ ｔｍ． Ｉ ｌｏ ｐ ｅｅ ｔ ｈ ｔ ｏ ｆ ｅ ｔ ａｓ ｒｓ ｎ ｓ ｔ ｅ ｍｅｈ ｄ ｏ
０ 引 言
边 界扫 描技 术 的应 用 提 高 了 电路
１ １ ＭＴＶ Ｂ ｓ 介 ． １－ ｕ 简 Ｉ
观察性 ， 解决了现代电子技术发展带来 的测试 问题。但是
随着 电路 系统复 杂度 不断 提 高 ， 个 系统 甚 至 可 以划 分 为 整 多个 子系 统 时 ， 采 用 扩 展 Ｉ Ｅ １９ １１ 仅 Ｅ Ｅ １４． ｌ 边界 扫 描 总 线
Ｌｅ Ｊａ Ｈｕ ｎ ｎ Ｙａ ｅｏ ｇ Ｃｈ ｎ Ｋａ ｉ ｉ ａ ｇＫｉ ｎＸｕ ｌｎ ｅ ｉ
（ ｐ ｒｍｅ ｔｏ ｅ ｔｏ ｉ Ｄｅ ａ ｔ ｎ ｆＥｌｃｒ ｎｃＥｎｇｎ ｅ ｉｇ， ｉｉ ｉｅ ｓｔ ｆＥｌｃｒ ｎｃＴｅ ｈ ｏｌｇ Ｇｕｌｎ ５ ０ ４） ｉｅ ｒｎ Ｇｕ ｌ Ｕｎｖ ｒｉｙ ｏ ｅｔｏ ｉ ｃ ｎ ｏ ｙ， ｉ ４１ ０ ｎ ｉ
ｇ ｎ ｒ ｌ ｖ ｉ ｂ ｌ ｙ ａ ｄ ｉ ｃ ｎ ａ ｃ ｍｐ ｉｈ ｔ ｅ ｆ ｕ ｔ ｄａ ｎ ｓ ｓａ ｄ ｌ ｃ ｔ ｎ ｐ ｏ ｅ ｌ ． ｅ ｅ ａ ａｌ ｉ ｔ ， ｎ ｔ ａ ｃ ｏ ａ ａ ｉ ｌ ｈ ａ ｌ ｉｇ ｏ ｉ ｎ ｏ ａ ｉ ｒ ｐ ｒｙ ｓ ｏ Ｋｅ ｗｏ ｄ ： Ｍ ＴＭ － ｓ ｂ ｕ ｄ ｒ ｃ ｎ ｔ ｓ ；ｔ ｓ ｙ ｔ ｍ ｙ ｒｓ ｕ Ｂ ； ｏ ｎ ａ ｙ ｓ ａ ｅ ｔ ｅ ｔｓ ｓ ｅ
边界扫描测试原理
边界扫描测试原理边界扫描测试是一种黑盒测试方法，其中测试人员专注于程序的边界条件。
该方法旨在检测程序在处理边界条件时是否存在问题，例如程序的最大和最小输入值，以及输入值与最大和最小值之间的情况。
边界扫描测试方法适用于各种程序，包括软件应用程序、Web应用程序和嵌入式系统等。
边界扫描测试方法可以确保程序在处理边界条件时具有正确的行为，并且不会出现错误或异常情况。
这种测试方法可以帮助测试人员发现程序的潜在缺陷，并且可以改进程序的质量和可靠性。
边界扫描测试方法通常包括以下步骤：1. 确定输入值的最大和最小值测试人员需要确定程序所期望的最大和最小输入值。
这可以通过查看程序的规范或文档来实现。
如果程序没有明确的规范或文档，则测试人员需要自己确定最大和最小值。
2. 确定输入值与最大和最小值之间的情况测试人员需要确定输入值与最大和最小值之间的情况。
例如，如果程序要求输入数字，则测试人员需要确定输入数字的最大和最小值，并确定输入数字与这些值之间的情况。
3. 编写测试用例测试人员需要编写测试用例来测试程序的边界条件。
测试用例应包括最大和最小输入值以及输入值与最大和最小值之间的情况。
测试用例应覆盖所有可能的情况，并且应该能够测试程序的所有功能。
4. 运行测试用例测试人员需要运行测试用例并记录测试结果。
如果测试用例中出现错误或异常情况，则测试人员需要将其记录下来并报告给开发人员。
5. 分析测试结果测试人员需要分析测试结果，并确定程序在处理边界条件时是否存在问题。
如果存在问题，则测试人员需要将其报告给开发人员，并协助开发人员解决问题。
总结边界扫描测试方法是一种有效的黑盒测试方法，可以帮助测试人员发现程序在处理边界条件时的潜在缺陷，并改进程序的质量和可靠性。
边界扫描测试方法需要测试人员确定输入值的最大和最小值，并编写测试用例来测试程序的边界条件。
测试人员需要运行测试用例，并记录测试结果。
最后，测试人员需要分析测试结果，并将问题报告给开发人员。
boundaryscan应用实例 -回复
boundaryscan应用实例-回复什么是boundary scan技术？Boundary scan技术，又称JTAG（Joint Test Action Group）技术，是一种用于芯片级电路板测试和诊断的技术。
它使用了IEEE标准1149.1定义的边界扫描链（Boundary Scan Chain），通过在电路板上的闩锁功能来实现对芯片上的引脚的测试和调试。
Boundary scan技术的原理和功能如何工作？Boundary scan技术的原理基于一种边界扫描链结构（Boundary Scan Chain），该链将所有芯片引脚连接起来形成一个环。
这个环具有使能信号和测试控制信号，通过这些信号的控制，可以将测试数据从一个引脚传输到另一个引脚，实现对芯片引脚的测试和调试。
Boundary scan技术的功能主要有以下几个方面：1. 电路连通性测试：通过boundary scan技术，可以检测和诊断电路板上信号线的连通性是否良好，以及是否存在断路和短路。
2. 引脚功能测试：通过boundary scan技术，可以实时测试和诊断芯片引脚的功能是否正常。
这对于芯片级的调试和故障排除非常有用。
3. 元件配置和诊断：通过boundary scan技术，可以识别和配置电路板上的各种元件，例如存储器、逻辑门等。
这可以帮助工程师更好地了解电路板的组成和功能。
4. 容错性检查：通过boundary scan技术，可以检查电路板上的信号线是否遵循电气特性，例如正确的电阻和电容值。
这对于确保电路板的稳定性和可靠性至关重要。
Boundary scan技术的应用实例1. 电子设备制造：Boundary scan技术可以在生产线上用于测试和验证电子设备的电路板，以确保其质量和可靠性。
它可以有效地检测和排除电路板上的连通性问题和故障，提高生产效率和产品质量。
2. 电路板维修：当电子设备发生故障时，boundary scan技术可以用于定位和修复故障点。
边界扫描测试技术原理
3 测测文文
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课程目录
4 主边应尽(ICT)
4.1 TAPIT 4.2 BICT 4.3 VIT 4.4 VCCT 4.5 边边扫扫（Intest）测测 4.9 PLD如如
5 JTAG菊接下接设设设设
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0 0
0
0
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TAP控制器 2.5 TAP控制器
TAP件件边口16-states接且的也也通 TAP件件边接也也器TCK接内在沿的输 TAP 件件边器内下只通输也也可只也也 Shift-IR state边边IR，TDO输输且输 Shift-DR state边边DR，TDO输输且输 其厂也也下TDO 输输内输
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使用JTAG JTAG的好处 1.2 使用JTAG的好处
缩可缩缩缩缩只器 降降测测连夹 必时缩缩应量减可提可 降降PCB连夹
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2.1 边界扫描器件的结构
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2.2 边界扫描器件的结构
Data Registers
Design-Spec. Reg. Device-ID Reg.
TDO TDI TRST* TMS TCK
BS Register
边界扫描技术和IEEE 1149.1标准
～一
（） ２ 测试 配 或 ｔ Ｂ之间的连线 。 ＇ Ｃ ２边界扫描的硬件结构和 Ｉ Ｅ １９ １ 准 Ｅ Ｅ １４ ． 标 根据 ＩＥ １ 标准 ， Ｅ Ｅ １４ １ ９ 边界扫描设计 的硬 件应 包括以下四个部分 ： （１ １测 存取通道（ Ａ ） ＴＰ ；
（ Ｔ Ｐ控 制 器 ； ２）Ａ
（） ３ 指令寄存器（ｒ ； ｉ） ｔ （） ４ 测试数据寄存器组 （Ｄ ） ＴＲ； 其中测试数 据寄 存 器组 ＇Ｒ又包 括边 缘 扫捕 寄存 器 （ Ｓ ． 旁路 寄存 器 （ Ｙ 和器 件标 志 寄存 器 Ｉ Ｄ ＢＢ 、 ） Ｂ Ｒ） （ Ｒ 。同时还包 括一个或几个专用 的其他寄存器 。 Ｉ ） Ｄ
。
收稿 ｉ ：０ １ ２ ３ ｔ期 ２ ０ —１ —０
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边界 扫描技 术和 ＩＥ １９． 标 准 Ｅ Ｅ ｌ４ Ｉ
２ ［ ｏＩ 数 据 ， 也可输 出数据 （） ２ 所有 的寄存器 可连接成一个移位寄存器
（ ｌ ｔ ｎ ｓＥｇ ｅｒ ｇＣ ｌｇ ， ａａ Ｕ ￣ ｒｔ ｏ Ｂ睁 曲晤． ａｊ ｇ ２ １ Ｏ Ｅ ｃ ｏｉ ｎｉ ｅｉ ｏ ｅ Ｎ ｖｌ ｍ ＇ ｓ ｆ ｅｒ ｃ ｎ ｎ ｌｅ ｅｉ ｙ Ｎ ｎｎ ， １ｇ ） ｉ Ｃ
Ａｂａ ｔ ｈｓ ｐ Ｐ ｒｉｔ ｌｅ ｓｔ ｅ ｔ ， ￣ ｏ ｙ ｏ ｍｄ Ｉ ｓ￣ ：Ｔ ｉ ａ ｅ ｒ ｕ ｅ ｈ ｅ ｌ ｌ ｇ ｆ ｎ ｍ： ｃｕ ｙ￣ｍｉａ ｄ Ｉ ｔ １ ９ １ ｓａ ｄ ｒ ｎ ｉｃｓ ｅ ｔ ｕ ＆ｍ ｔ ｕ ｎ ＥＥ ；１ ４ ． ｔｎ ａ ｄ ａ ｄ ｄｓ ｕ ｓｓ ｉ ｆｎ ￣ｎａ ， ｓ ｌ
jtag标准ieee1149.1解析
IEEE1149.1标准是一项用于测试和故障诊断集成电路的重要标准，而JTAG（Joint Test Action Group）是这项标准的主要推动者之一。
本文将对IEEE1149.1标准进行解析，从其定义、原理、应用等多个角度进行分析，帮助读者更好地理解和应用这一标准。
一、 IEEE1149.1标准的定义IEEE1149.1标准，也称为边界扫描标准或JTAG标准，是一项由IEEE 制定的用于测试集成电路的标准。
该标准于1990年发布，已被广泛应用于半导体工业、电子制造业等领域。
通过在芯片内部设置边界扫描链，可以实现对芯片内部连接和状态的测试和调试，从而提高了集成电路的可靠性和稳定性。
二、 IEEE1149.1标准的原理1. 边界扫描链IEEE1149.1标准的核心是边界扫描链（boundary scan ch本人n），通过在集成电路的引脚上添加扫描逻辑，实现了对芯片内部连接和状态的测试。
这种边界扫描链可以将芯片的内部引脚与外部引脚进行连接，从而实现对芯片内部信号的观测和控制。
2. TAP控制器IEEE1149.1标准还引入了TAP（Test Access Port）控制器，用于与边界扫描链进行通信和控制。
TAP控制器可以对边界扫描链进行初始化、数据传输和状态控制，从而实现对集成电路的测试和调试。
三、 IEEE1149.1标准的应用1. 芯片测试IEEE1149.1标准最主要的应用是用于集成电路的测试。
通过在芯片内部设置边界扫描链，可以实现对芯片内部连接和状态的测试，从而发现潜在的故障和缺陷。
2. 芯片调试除了测试功能，IEEE1149.1标准还可以用于集成电路的调试。
通过边界扫描链和TAP控制器，工程师可以对集成电路进行状态观测和信号控制，从而快速定位和分析故障原因。
3. 芯片编程IEEE1149.1标准还可以用于集成电路的编程。
一些可编程逻辑器件（如FPGA）可以通过边界扫描信息口进行编程，实现对逻辑器件内部配置和状态的控制。
Boundray scan技术原理
1边界扫描测试技术原理2.边界扫描指令集Extest指令--强制指令用于芯片外部测试，如互连测试测试模式下的输出管脚，由BSC update锁存驱动BSC scan锁存捕获的输入数据移位操作，可以从TDI输入测试激励，并从TDO观察测试响应。
在移位操作后，新的测试激励存储到BSC的update锁存原先EXTEST指令是强制为全“0”的，在IEEE 1149.1—2001中，这条强制取消了。
选择边界扫描寄存器连通TDI和TDO。
在这种指令下，可以通过边界扫描输出单元来驱动测试信号至其他边界扫描芯片，以及通过边界扫描输入单元来从其他边界扫描芯片接受测试信号。
EXTEST指令是IEEE 1149.1标准的核心所在，在边界扫描测试中的互连测试（interconnect test）就是基于这个指令的。
Sample/Preload指令编辑Sample/Preload指令--强制指令在进入测试模式前对BSC进行预装载输入输出管脚可正常操作输入管脚数据和内核输出数据装载到BSC的scan锁存中。
移位操作，可以从TDI输入测试激励，并从TDO观察测试响应。
在移位操作后，新的测试激励存储到BSC的update锁存。
原先这两个指令是合在一起的，在IEEE 1149.1--2001中这两个指令分开了，分成一个SAMPLE指令，一个PRELOAD指令。
选择SAMPLE/PRELOAD指令时，IC工作在正常工作模式，也就是说对IC的操作不影响IC的正常工作。
选择边界扫描寄存器连通TDI和TDO。
SAMPLE指令---通过数据扫描操作（Data Scan）来访问边界扫描寄存器，以及对进入和离开IC的数据进行采样。
PRELOAD指令---在进入EXTEST指令之前对边界扫描寄存器进行数据加载。
Bypass指令编辑Bypass指令--强制指令提供穿透芯片的最短通路。
输入输出管脚可正常操作选择一位的旁路（Bypass）寄存器强制全为1和未定义的指令为Bypass指令BYPASS指令为全“1”。
DFT介绍
文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 集成电路测试方法研究目录1 边界扫描测试方法 ....................................................................................................... 错误!未定义书签。
1.1边界扫描基本状况 ................................................................................................... 错误!未定义书签。
1.2IEEE S TD 1149.1 ........................................................................................................ 错误!未定义书签。
1.3IEEE S TD 1149.4 ........................................................................................................ 错误!未定义书签。
1.4IEEE S TD 1149.5 ........................................................................................................ 错误!未定义书签。
1.5IEEE S TD 1149.6 ........................................................................................................ 错误!未定义书签。
JTAG技术原理
JTAG技术俗称边界扫描技术，是近代发展起来的高级测试技术。
随着电子技术的高速发展，电路已经进入超大规模时代，芯片的封装技术也日新月异，从最初的DIP到QFP，已经当今的BGA，电路的物理可测试性正在逐渐消失。
为了寻找更先进的测试技术，1985年，IBM、AT&T、Texas Instruments、Philips、Siemens、Alcatel、Ericsson等几家公司联合成立了JETAG(Joint European Test Action Group欧洲联合测试行动小组)，并提出边界扫描技术。
通过存在于器件输入输出管脚与内核电路之间的BSC(Boundary Scan Cell)对器件及其外围电路进行测试。
1986年，一些欧洲之外的其他公司加入该组织，JETAG组织的成员已不仅仅局限在欧洲，所以该组织名称由JETAG更改为JTAG。
1990年，IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers，美国电气和电子工程师协会)正式承认JTAG标准，命名为IEEE1149.1-1990。
JTAG主要有以下几个方面应用：1).互连测试。
判断互连线路是否存在开路、短路或固定逻辑故障。
2).可编程器件的程序加载。
如FLASH、CPLD、FPGA等器件的加载。
3).电路采样。
器件正常工作时，对管脚状态进行采样观察。
JTAG测试一般使用标准的TAP(Test Access Port)连接器,如下图所示。
A).1号脚为TCK。
JTAG测试参考时钟，由JTAG主控制器提供给被测试器件，该信号需要下拉处理，下拉电阻不能小于330ohm，一般选择1Kohm。
之所以TCK 要下拉处理，是因为JTAG测试规范规定：在TCK为低电平时，被测试器件的TAP 状态机不得发生变化。
所以，默认状态下，TCK必须为低电平，使TAP状态机保持稳定。
最小驱动电流为2mA。
边界扫描的原理及应用
边界扫描的原理及应用1. 引言边界扫描是一种常见的图像处理技术，用于检测和提取图像中物体的边界。
在计算机视觉、图像处理和模式识别等领域，边界扫描被广泛应用于目标检测、物体测量和图像分割等任务。
本文将介绍边界扫描的基本原理，以及其在实际应用中的一些例子。
2. 边界扫描的原理边界扫描的原理基于图像的灰度变化。
在图像中，物体的边界通常具有明显的灰度变化。
边界扫描算法通过分析图像中灰度的变化来检测边界。
边界扫描通常分为以下几个步骤：2.1 图像预处理在边界扫描之前，需要对图像进行预处理，以便提高边界的检测效果。
预处理步骤可以包括图像去噪、灰度化、平滑滤波等。
这些步骤的目的是减少图像中的噪声，并使边界更加明显。
2.2 边缘检测边缘检测是边界扫描的核心步骤。
它通过分析图像中灰度的变化来确定边界的位置。
常用的边缘检测算法包括Sobel算子、Canny算子、拉普拉斯算子等。
这些算子能够在图像中检测出灰度变化较大的区域，从而确定物体的边界。
2.3 边界提取边界提取是根据边缘检测的结果，提取出物体的实际边界。
在边界提取过程中，可以使用一些形态学操作来平滑边界的形状，以及去除噪声。
常用的形态学操作包括膨胀、腐蚀、开运算和闭运算等。
3. 边界扫描的应用边界扫描在许多领域中都有广泛的应用。
以下是一些边界扫描应用的例子：3.1 目标检测边界扫描可以用于目标检测，即通过边界提取来确定图像中是否存在特定的目标。
例如，在交通监控系统中，可以使用边界扫描来检测车辆或行人的位置。
3.2 物体测量边界扫描可以用于物体测量，即通过测量边界的长度、面积或形状来获得物体的尺寸信息。
例如，在工业生产中，可以使用边界扫描来测量产品的尺寸，以进行质量控制。
3.3 图像分割边界扫描可以用于图像分割，即将图像分割为不同的区域或物体。
例如，在医学图像处理中，可以使用边界扫描来分割肿瘤或病变区域，以便进行疾病诊断。
3.4 视觉导航边界扫描可以用于视觉导航，即通过检测环境中的边界来确定机器人或车辆的位置。
Boundary Scan测试原理及实现
什么是边界扫描(boundary scan)?Boundary Scan测试原理及实现JTAG标准的IC芯片结构IEEE 1149.1 标准背景JTAG什么是边界扫描(boundary scan)?边界扫描(Boundary scan )是一项测试技术，是在传统的在线测试不在适应大规模，高集成电路测试的情况下而提出的，就是在IC设计的过程中在IC的内部逻辑和每个器件引脚间放置移位寄存器(shift register).每个移位寄存器叫做一个CELL。
这些CELL准许你去控制和观察每个输入/输出引脚的状态。
当这些CELL连在一起就形成了一个数据寄存器链(data register chain),我门叫它边界寄存器(boundaryregister)。
除了上面的移位寄存器外，在IC上还集成测试访问端口控制器 (TAP controller),指令寄存器(Instruction register)对边界扫描的指令进行解码以便执行各种测试功能。
旁路寄存器(bypass register)提供一个最短的测试通路。
另外可能还会有IDCODE register和其它符合标准的用户特殊寄存器。
边界扫描器件典型特征及边界扫描测试信号的构成。
如果一个器件是边界扫描器件它一定有下面5个信号中的前四个：1．TDI (测试数据输入)2．TDO (侧试数据输出)3．TMS (测试模式选择输入)4．TCK (测试时钟输入)5．TRST (测试复位输入，这个信号是可选的)TMS,TCK,TRST构成了边界扫描测试端口控制器(TAP controller)，它负责测试信号指令的输入，输出，指令解码等，TAP controller是一个16位的状态机，边界扫描测试的每个环节都由它来控制，所以要对TAP controller有一个比较清楚的了解。
在后续的文章中还会向大家介绍边界扫描的其它方面。
边界扫描为开发人员缩短开发周期，并且提供良好的覆盖率和诊断信息。
jtag时序定义 -回复
jtag时序定义-回复"JTAG时序定义"JTAG或称为边界扫描测试（Boundary Scan Test）是一种用于测试和诊断集成电路（IC）的技术。
它是通过在IC的边界上添加额外的逻辑电路来实现的。
这些电路允许对IC进行测试，在设计和制造过程的各个阶段进行故障诊断和调试。
在深入了解JTAG的工作原理和时序定义之前，我们先来了解一下JTAG 的基本原则以及其在现代电子设备中的作用。
JTAG的基本原则是通过在电路的边界上引入一个环形移位寄存器（Chain），使所有的逻辑设备连接在一起，并能够通过一个统一的接口进行访问。
这种连接方式允许通过JTAG接口逐个扫描移位寄存器，并对每个设备进行测试和诊断。
这对于检测和修复复杂电子系统中的开放和短路等问题至关重要。
现代电子设备中的许多组件都支持JTAG接口，并采用了标准的JTAG时序定义。
这些时序定义包括：Test-Logic-Reset（TLR）、Run-Test/Idle （RTI）、Shift-IR（SIR）、Shift-DR（SDR）和更新数据寄存器（Update-IR/DR）等。
首先，Test-Logic-Reset（TLR）是JTAG测试时序的起始点。
在TLR期间，所有的边界扫描寄存器（BSR）和移位寄存器都会被清零并重置到其初始状态。
这个步骤确保了一个可重复的测试状态，为后续的测试做好准备。
接下来是Run-Test/Idle（RTI）期间。
在RTI期间，设备会处于一个空闲状态，等待后续的指令。
这个步骤对于等待外部指令是非常重要的，例如Shift-IR、Shift-DR或者其他执行测试和诊断操作的指令。
Shift-IR（SIR）和Shift-DR（SDR）是JTAG测试过程中最重要的两个步骤。
在Shift-IR期间，所有设备的指令被逐个扫描进入其边界扫描寄存器中。
每个设备都会根据其扫描链长度移动指令位。
Shift-DR期间则是将数据从一个设备的输出移入下一个设备的输入。
边界扫描测试的原理及应用
Ｃ Ｔ Ｒ Ｒ 时 ，所 有 的扫 描 单 元 都 能 在 ＣＬ Ｋ ＡＰ Ｕ Ｅ Ｄ ＯＣ
ＤＲ 的上 升 沿取 样输 入 数据 。 测试 数据 的输 出也相 类
似 ， 它是 在Ｔ ＡＰ状 态 在 Ｐ Ａ Ｅ Ｄ 的下 降沿 时 将 扫 Ｄ Ｔ Ｒ
描 输入 端锁存 并输 出。 所有 的扫描 单 元都 能完成 以上
数据 稳 定后 ，第 二个 锁存 器 由ＵＰ Ａ ＥＤＲ控制 锁 存 Ｄ Ｔ
输 出第 一个 锁 存器 移 出 的数据 。 ＭＯＤＥ信 号 的 电平 决定 是 测试模 式还 是工作 模式 。边 界扫描 单 元 既有 输
入又 有输 出。 一般 来说 ，在每 一 个物理 引脚 不论输 入
还是 输 出 ，都 有一 个独 立 的边 界扫 描单 元 ，但 区别是 输 入在每 一个 物理 引脚 的后面 ，而对于 所 有的输 出是
图 １中 “ ＡＰＣ ｎｒｌ ｒ 其 实 质 上 是 一 个 状 态 Ｔ ｏｔ ｌ ” ｏｅ
机 ， 它根 据 不 同 的操 作 指 令 能 产 生 １ ６个 不 同 的 状 态 ，具 体状 态 逻辑 参 考 图２ 从 一个 状 态切 换 成另 一 。 个状 态 总 是 发生 在Ｔ Ｋ 的上升 沿 ， 由Ｔ Ｃ ＭＳ从 两个 状
试 。 它是 在 芯 片 的Ｉ ／ 上 增加 移 位 寄 存器 ，把 这 些 Ｏ端
寄存 器连 接起来 ，加 上 时钟复 位 、测试 方式选 择 以及
６２
ｆ 墼
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（ Ｃ Ｎ）或 者 是 扫描 输 入 的数 据 （ Ａ Ａ Ｉ） Ｓ ＡＮ Ｉ Ｄ Ｔ ，并 Ｎ 且 由Ｃ ＯＣ Ｒ 制锁 存输 出。 在第 一个 锁存 器移 出 Ｌ ＫＤ 控
在每 一个 物理 引脚 的前面 。 态。 Ｔ Ｓ 测 试 重置） 可选 项 ，可作 为硬件 重 置信 ＲＴ（ 是 号 ，一般 不用 。详 细边界 扫描 结构 及信号 流 程参 考图
边界扫描测试技术
Ｂ ０ｕｎｄａｒ ｓ ａｎ ｅ ｔ ｔ ｃ ｙ－ ｃ ｔ ｓ ｅ ｈｎｏｌ ｏｇｙ
Ｗ Ａ Ｎ Ｇ ， ＬＩ Ｈ ｏｎｇ－ ｉ Ｚｉ Ｕ ｍ ｎｇ， Ｗ Ｕ ｅ ｘｉ Ｄ － ｎ ｔ ｉｒ ｅ ｅ ｔｏ ｉ ｓＲ ＆ Ｄ Ｃｅ ｔｒ Ｍ ｃ ｏ ｔｃ ｒ ｎ ｃ ｎ ｅ ．Ｔｈ ｉ ｅ ｅＡｃ ｄ ｍ ｆ Ｓ ｉｎ ｅ ．Ｂｅｊ ｎ ０ ０ ９． ｉ ａ ｅ Ｃｈ ｎ ｓ ａ ｅ ｙ ｏ ｃ ｅ ｃ ｓ ｉｉｇ １ ０ ２ Ｃｈ ｎ ）
位 寄存 器 组 ，在 Ｐ ＣＢ 的 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 Ｐ Ｂ上 的互 连 进 Ｃ
行 测 试 。 ＢＳ 电 路 主 要 包 括 指 令 寄 存 器 （ Ｒ） 旁 Ｔ Ｉ 、 路 寄存器 （ ＢＲ ） 边 界 扫 描 寄 存 器 （ Ｒ ） 和 测 、 ＢＳ
（Ｔ Ｊ ＡＧ ） 于 １ ８ ９ ７年 提 出 了 一 种 新 的 电 路 板 测 试 方 法 一 一 边 界 扫 描 技 术 ， 并 于 １９ ９ ０年 被 Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ接 纳 ，
２ 基 本 结 构
ＢＳ Ｔ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
维普资讯
Ｓ ｅｉｌ ｐ ｒ ｐ ｃ ￣
王 孜 ， 刘 洪 民 ， 吴 德 馨
（中 国科 学 院微 电子 中 心 ， 北 京 １ ０ ２ ０ ９） ０
摘 要 ： 边 界 扫 描 技 术 是 一 种 标 准 化 的 可 测 试 性 设 计 方 法 ， 它 提 供 了 对 电 路 板 上 元 件 的 功 能 、 互 连 及 相 互 间 影 响 进 行 测 试 的 一 种 新 方 案 ， 极 大地 方 便 了系 统 电 路 的 测 试 。 介 绍 了边 界 扫 描 技 术 的 原 理 、 结 构 ， 讨 论 了边 界 扫 描 技 术 的应 用 。 关 键 词 ： 边 界 扫 描 ； 边 界 扫 描 测 试 技 术 ； 印刷 电 路 板 中 图 分 类 号 ：ＴＮ７ ７ ０ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文章 编 号 ：
用边界扫描技术检测非边扫器件
用边界扫描技术检测非边扫器件I. 引言- 简述非边扫描器件的概念及应用背景- 阐述目前检测非边扫描器件所面临的困难和挑战II. 综述边界扫描技术- 介绍边界扫描技术的基本原理和特点- 讨论边界扫描技术在检测集成电路中的应用情况III. 基于边界扫描技术的非边扫描器件检测方案- 提出基于边界扫描技术的非边扫描器件检测方案- 阐述该方案的实现方法IV. 方案实验与结果分析- 设计实验样本集并进行实验测试- 分析实验结果，评估方案的检测能力和鲁棒性V. 结论- 总结该非边扫描器件检测方案的优势和局限性- 展望该方案在未来的应用前景及发展方向附：参考文献边界扫描技术是针对数字集成电路（Integrated Circuit，IC）的一种测试技术。
随着集成电路技术的飞速发展，集成度逐渐提高，而集成度的提高也意味着芯片的复杂度将会不断增加，测试成为设计和制造中的核心问题之一。
因此，边界扫描技术应运而生，被广泛应用于芯片测试、故障定位等领域。
其主要原理是在芯片电路的边缘添加额外的控制逻辑，使得这些逻辑可以通过扫描链(SCAN Chain)或者测试向量实现对芯片中部的逻辑单元（logic cell）的任意访问，从而实现对芯片进行完整测试和故障检测。
目前，边界扫描技术已经成为了集成电路测试领域的主流技术之一。
边界扫描技术最初是用于边缘所处的测试程序，常被称为Boundary-Scan，后来不断发展，并广泛应用于各种汽车、飞机、医疗等电子器件的测试中。
据统计，目前已经有超过90%的现代器件集成了边界扫描技术。
此外，随着数字系统的迅速变化，复杂性越来越高，加上我们要减少设计调试的时间，遇到放大比赛技术上的小问题也可能成为一场惨痛的经验，因此边界扫描技术也可以用于故障诊断和电路分析的方面。
但是，在实际应用中，边界扫描技术仅适用于带有边缘扫描逻辑的芯片。
而对于一些没有边缘扫描逻辑的非边缘扫描器件，如异步逻辑、多级管脚等，传统的边缘扫描技术往往无法应用。
边界测试技术原理
4.7 边界扫描的主要应用－VCCT
4.8 边界扫描的主要应用－VCCT
VCCT:Virtual Component Cluster Test
4.10 边界扫描的主要应用－PPT
PPT:Parallel Port Test
通 过 计 算 机 并 口 进 行 BS测 试 ， 不 需 要 其 他 任 何 设 备 可 以 测 试 到 5种 类 型 的 网 络 ： 纯 粹 的 BS器 件 之 间 的 网 络 （ VIT） ； VC C T的 网 络 ； 上 下 拉 的 网 络 ； 有 测 试 点 的 网 络 ； TAP 口 的 网 络 。
5.1 边界扫描设计规范
JTAG 管脚上下拉须符合规 范，且都有测试点。 尽可能使用 2× 5PIN 插 座。 尽可能连成一条菊花链。 应能保证菊花链的信号质 量。 DKBA01-200101-010 《 JTAG 接口电路设计规 范》 DKBA3551-2001.08 《 ICT 可测性设计规范》
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2.5 TAP控制器
TAP 控 制 器 是 16-states 的 有 限 状 态 机 TAP 控 制 器 的 状 态 在 TCK 的 上 升 沿 变 化 TAP 控 制 器 在 上 电 时 进 入 逻 辑 复 位 状 态 Shift-IR state 扫 描 IR ， TDO 输 出 有 效 Shift-DR state 扫 描 DR ， TDO 输 出 有 效 其 它 状 态 下 TDO 输 出 无 效
3.4 BYPASS指令的执行
JTAG基本原理介绍1--边界扫描和TAP
JTAG基本原理介绍1--边界扫描和TAPJTAG的主要功能有两种，⼀种⽤于测试芯⽚的电⽓特性；另⼀种⽤于Debug，对各类芯⽚机器外围设备进⾏调试。
⼯作原理：在器件内部定义⼀个TAP（Test Access Port）,通过专⽤的JTAG测试⼯具对内部节点进⾏测试和调试。
1 边界扫描（Boundary-Scan）靠近芯⽚的输⼊、输出引脚上增加⼀个移位寄存器，也就是边界扫描寄存器。
当芯⽚处于调试状态时，边界扫描寄存器可以将芯⽚与外围的输⼊、输出隔离。
从⽽实现对芯⽚输⼊、输出信号的观察和控制。
在正常的运⾏状态下，这些寄存器对芯⽚是透明的。
另外，芯⽚输⼊、输出引脚上的边界扫描寄存器可以相互连接起来，形成边界扫描链，串⾏的输⼊和输出，通过相应的时钟信号和控制信号观察和控制芯⽚。
⼀般的芯⽚会提供⼏条独⽴的边界扫描链，来实现完整的测试功能。
2 测试访问接⼝TAP（Test Access Port）在IEEE1149.1⾥，寄存器分为数据寄存器（DR）和指令寄存器（IR）。
边界扫描链就是数据寄存器的⼀种。
指令寄存器⽤于控制数据寄存器，例如选择⼀条⽬标扫描链。
TAP是⼀个通⽤的端⼝，通过TAP可以访问芯⽚提供的所有数据寄存器和指令寄存器。
以下是TAP的接⼝信号：◇TCK：时钟信号，为TAP的操作提供了⼀个独⽴的、基本的时钟信号。
◇TMS：模式选择信号，⽤于控制TAP状态机的转换。
◇TDI：数据输⼊信号。
◇TDO：数据输出信号。
◇TRST：复位信号，可以⽤来对TAP Controller进⾏复位(初始化)。
这个信号接⼝在IEEE 1149．1标准⾥并不是强制要求的，因为通过TMS也可以对TAP Controller进⾏复位。
◇STCK：时钟返回信号，在IEEE 1149．1标准⾥⾮强制要求。
◇DBGRQ：⽬标板⼯作状态的控制信号。
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2.6 TAP控制器口线功能和关系1
TCK为低时Test logic的存储单元保持不变，TCK在上升 沿 采样TMS和TDI输入值，在TCK下降沿TDO输出变化 测试指令（test instruction)和测试数据（test data ）从 TDI输入线输入到指令寄存器（ instruction register ）和 各种数据寄存器（various test data registers ）
边界扫描测试技术原理
员工培训中心 2005年11月15日
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课程目的
1、了解边界扫描器件的基本结构； 2、了解边界扫描测试技术的原理； 3、了解边界扫描描述语言BSDL的基本格式； 4、了解边界扫描测试技术的主要应用； 5、了解边界扫描JTAG接口的设计规范；
可选的Public Instructions
INTEST, RUNBIST
IC厂商可以自定义Public or Private Instructions， Public Instructions的资料必须公开。
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3.2 JTAG电路指令码
BYPASS: 全1，IC厂商可以再分配几个其它的binary code. EXTEST: 全0，IC厂商可以再分配几个其它的binary code. SAMPLE/PRELOAD, INTEST, RUNBIST, IDCODE, USERCODE: IC厂商自行分配binary code。 未分配的binary code表示BYPASS。
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2.4 控制器的16位状态机
TRST=1 1 0 Test-Logic-reset 0 Run-test/Idle 1 Select-DR-Scan 0 1：TMS=1 0：TMS=0 1 Capture-DR 0 Shift-DR 1 Exit1-DR 0 Pause-DR 1 Exit2-DR 1 Update-DR 1 0 0 1 1 1 Select-IR-Scan 0 Capture-IR 0 Shift-IR 1 Exit1-IR 0 Pause-IR 1 Exit2-IR 1 Update-IR 1 0 0 1 1
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2.7 TAP控制器口线功能和关系2
只有在移位时（Shift-DR or shift-IR）TDO输出才有效 测试操作受TMS输入的序列‘ 1’ 和‘ 0’ 控制 TRST可以异步复位 当TMS在连续五个TCK时钟周期内保持高时，TAP 控 制器（TAP controller)也会自动进入测试逻辑复位状态 （ Test-Logic-Reset）
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2.5 TAP控制器
TAP控制器是16-states的有限状态机 TAP控制器的状态在TCK的上升沿变化 TAP 控制器在上电时进入逻辑复位状态 Shift-IR state扫描IR，TDO输出有效 Shift-DR state扫描DR，TDO输出有效 其它状态下TDO 输出无效
IR decode
Instruction Register
Select TCK Enable
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2.3 TAP-Test Access Port
TAP 接口必须包括: TCK, TMS, TDI, TDO TCK（Test Clock Input)：测试时钟输入线 TMS (Test Mode Selector) ：测试方式选择输入线 TDI （Test Data Input） ：测试数据输入线 TDO（Test Data Output）：测试数据输出线 /TRST（Test Reset Input） ：测试复位输入线， 可选
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3.1 JTAG电路指令
必须提供的Public Instructions
BYPASS, SAMPLE/PRELOAD, EXTEST 如果有 Device Identification Register ，必须提供 IDCODE ； 如果是可编程IC，还要提供USERCODE。
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1.2 使用JTAG的好处
缩短产品面世时间 降低测试成本 提高产品质量和可靠性 降低PCB成本
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2.1 边界扫描器件的结构
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2.2 边界扫描器件的结构
Data Registers
Design-Spec. Rபைடு நூலகம்g. Device-ID Reg.
TDO TDI TRST* TMS TCK
BS Register
M U X
0 1
1D C1 EN
T A P
T A P C
Bypass Reg.(1 bit)
3
3
ClockDR ShiftDR UpdateDR Reset* ClockIR ShiftIR UpdateIR
JTAG:Joint Test Action Group（联合测试工 作组）的英文缩写 边界扫描要求符合IEEE1149.1（JTAG）标准 BSDL(Boundary- Scan Description Language)边 界扫描描述语言 边界扫描测试（Boundary-Scan-TEST）： 对符合IEEE1149.1标准的器件，通过BSDL 文件生成测试向量，测试器件开路短路的一 种测试方法。
3 测试指令
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课程目录
4 主要应用(ICT)
4.1 TAPIT 4.2 BICT 4.3 VIT 4.4 VCCT 4.5 器件功能（Intest）测试 4.9 PLD编程
5 JTAG接口电路设计规范
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1.1 什么是JTAG ？
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课程目录
1
引言
1.1 JTAG的介绍 1.2 边界扫描技术的经济分析
2 边界扫描器件
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 边界扫描器件的结构 测试存取通道 边界扫描寄存器单元结构 指令寄存器单元结构 TAP控制器 指令寄存器 数据寄存器组