邊界掃描測試與故障診斷系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、隨著新型電子元件廣泛采用高密度引腳的表面封裝形式，造成傳統(tǒng)針床和探頭的測試設(shè)備難以適應(yīng)。為此邊界掃描技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，通過預(yù)先建立在芯片內(nèi)部引腳處附加電路的虛擬探頭作用，可在計算機(jī)控制下直接測試數(shù)字電路的工作狀態(tài)。本文針對板級數(shù)字電路中普遍使用的CPLD、FPGA和DSP等主要元件均已能夠支持邊界掃描的現(xiàn)實(shí)條件，提出并開發(fā)了一種基于虛擬儀器思想的邊界掃描測試與故障診斷系統(tǒng)，從而為數(shù)字電路系統(tǒng)的測試提供了一種十分方便、有效的實(shí)用工具。

2、　　所研究的邊界掃描測試系統(tǒng)由PC計算機(jī)軟件和JTAG控制器兩個主要部分組成。本文在討論可測性理論、DES理論、故障診斷算法以及用于邊界掃描測試的IEEE1149.1規(guī)范和SVF標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，闡述了PC計算機(jī)軟件開發(fā)的實(shí)現(xiàn)要點(diǎn)。該軟件首先通過標(biāo)準(zhǔn)PCB數(shù)據(jù)文件分析被測電路的連線結(jié)構(gòu)和元件特性，并在指出邊界掃描的鏈路結(jié)構(gòu)后通過BSDL標(biāo)準(zhǔn)文件提取邊掃元件的具體邊掃特性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)旨在確認(rèn)邊掃器件本身測試功能的完備性測試。
　　本文研究

3、的重點(diǎn)和系統(tǒng)開發(fā)的主要內(nèi)容是具體實(shí)現(xiàn)邊界掃描測試能力的功能測試方法和連線測試方法。其核心問題是建立測試矢量TPG和預(yù)期測試響應(yīng)ORA，并以此為基礎(chǔ)全面實(shí)現(xiàn)了板級電路的互連接線測試、芯片內(nèi)部的功能測試和非邊界掃描器件的簇測試。軟件操作界面從用戶使用的角度出發(fā)，不僅給出測試結(jié)論，也能展示測試過程，且使一般系統(tǒng)使用者只要了解邊界掃描測試的基本概念，并不需要掌握具體內(nèi)部細(xì)節(jié)，就可通過本系統(tǒng)軟件來使用邊界掃描測試技術(shù)進(jìn)行實(shí)際電路測試。本文提出和討

4、論的可測性設(shè)計方法，將首先定義故障模型，再建立反映測試過程和測試結(jié)果的事件信息集合，并通過仿真實(shí)驗(yàn)和分析找出反映故障與事件關(guān)系的特征矩陣。然后利用診斷理論歸納信息，最終確定具體故障。本文研究開發(fā)的控制器采用并口模擬和USB虛擬儀器兩種方式。前者利用PC并口配置下載電纜，再開發(fā)底層軟件來模擬JTAG工作；后者則利用USB接口交換信息，并可借助底層模塊本身的鍵盤和液晶顯示獨(dú)立執(zhí)行邊界掃描過程。
　　本文以FPGA07和LG06兩種PC