边界扫描测试技术原理

进入EXTEST状态后，可以对器件的管脚进行测试
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3.6 INTEST指令的执行
进入INTEST状态后，对器件的内部逻辑进行测试
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4.1 边界扫描的主要应用－TAPIT
Data Registers
Design-Spec. Reg. Device-ID Reg.
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3.3 BSDL简单介绍
FPGA器件EP1C12F256的BSDL文件指令： "BYPASS "EXTEST "SAMPLE "IDCODE "USERCODE "CLAMP "HIGHZ (1111111111), "& (0000000000), "& (0000000101), "& (0000000110), "& (0000000111), "& (0000001010), "& (0000001011)";
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4.9 边界扫描的主要应用－PPT
Class 1 Pure scan nets. Class 2 Partial scan nets that have at least one scan driver, one scan receiver, and one non-scan device lead. Class 3 Nets where scan out-puts or tester chan-nels drive non-scan inputs. Class 4 Boundary-scan inputs connected to power or ground. Class 5 Non-scan nets with no tester access. Class 6 TAP nets.
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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 ）
4.5 边界扫描的主要应用－VIT
开路检测
短路检测
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4.6 边界扫描的主要应用－VIT
VIT:Virtual Interconnect Test
BS器件之间的互联管脚，不需要有 ICT测试点 可以测试到器件管脚的开路 可以测试到器件管脚的短路
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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；
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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》
0 0
0
0
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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
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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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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
4.3 边界扫描的主要应用－BICT
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4.4 边界扫描的主要应用－BICT
BICT:BoundaryScan In Circuit Test
需要BS器件的管脚有ICT测试点 可以测试到器件管脚的开路 可以测试到器件管脚的短路
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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）
Design-Spec. Reg. 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
4.7 边界扫描的主要应用－VCCT
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4.8 边界扫描的主要应用－VCCT
VCCT:Virtual Component Cluster Test
非BS器件挂在BS器件上，通过BS器 件控制非BS器件测试，不需要ICT测 试点。 可以测试到器件管脚的开路 可以测试到器件管脚的短路
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5.2 边界扫描设计规范
1. 边界扫描器件要符合JTAG设计规范. 1.1 连成链.
可作VIT/VCCT测试,减少测试点,降低CAD设计难度,减少物料和 夹具成本.
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。wenku.baidu.com
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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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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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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）；VCCT的 网络；上下拉的网络；有测试点的网 络；TAP口的网络。
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
IR decode
Instruction Register
Select TCK Enable
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4.2 边界扫描的主要应用－TAPIT
TAPIT:TAP Integrity Test
可以测试到JTAG口线是否正确 可以测试到器件IDCODE 可以测试到器件边界扫描单元长度 可以测试到器件IR的初始值
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4.11 边界扫描的主要应用－ILDP
CPLD EPLD
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4.12 边界扫描的主要应用－ILDP
ILDP:In line Device Program
通过BS器件对各种存储器加载 通过BS器件JTAG口直接加载EPLD， CPLD
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
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3.4 BYPASS指令的执行
Internal Logic
TDI
Bypass Register (1 bit)
TDO
TAP Controller
进入BYPASS状态后，TDI和TDO之间只有1BIT位
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3.5 EXTEST指令的执行
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。
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