Perifer scanning

Boundary Scan er en form  for strukturel test af et printkort med komponenter installeret på det, baseret på brugen af ​​IEEE 1149.1(.4, .6) standarden i nogle mikrokredsløb . Udtrykket " grænsescanning " er også meget brugt. Resultatet af perifer scanning er information om tilstedeværelsen af ​​typiske fejl i elektriske kredsløb, der opstår under produktionen af ​​trykte kredsløb:

Perifer scanning blev navngivet på grund af, at de tilsvarende mikrokredsløb under visse betingelser kan teste deres omgivelser - perifere enheder - for fejl.

Perifer scanning blev foreslået for første gang i 1985 og blev implementeret i 1990 som IEEE 1149.1-standarden . I løbet af de første par år af dets eksistens, vandt grænsescanning gradvist popularitet, da chipproducenter tilbød et stigende antal komponenter, der understøttede IEEE 1149.1-standarden .

Kompatibel med IEEE 1149.1

For at overholde standarden skal chippen indeholde:

  1. 4- eller 5-leder testadgangsport (TAP - Test Access Port), bestående af følgende linjer:
    1. TDI (Test Data Input) - testsekvens input,
    2. TDO (Test Data Output) - testsekvens output,
    3. TMS (Test Mode Select) - valg af testtilstand,
    4. TCK (Test Clock) - synkronisering,
    5. TRST (Test Reset) - valgfri nulstillingslinje.
  2. Interne grænsescanningsceller (BS-celler)
  3. Boundary Scan Registers (BS-registre)
  4. ekstra koblingssele (TAP Controller)

Derudover skal chipproducenten levere en såkaldt Boundary Scan Description Language ( BSDL) fil , der fuldt ud beskriver grænsescanningslogikken i denne type chip.  

Grænsescanningsapplikationer

For at bruge Boundary Scan skal DUT have komponenter, der understøtter det. De omtales nogle gange som JTAG- komponenter . Mange chips fra et pænt antal producenter understøtter allerede IEEE 1149.1-standarden .

For at få en god testdækning er det ikke nødvendigt, at alle komponenter på tavlen har et JTAG -interface. For eksempel er der mange blokke bestående af ikke-scannbare komponenter, de såkaldte. klynger kan testes på trods af manglen på direkte adgang til scanning. I nogle tilfælde udføres kontrol og detaljeret test af hele kortet (inklusive hukommelsen) ved hjælp af en eller to komponenter, der understøtter grænsescanning.

Chips, der understøtter perifer scanning, er forbundet i en eller flere separate kæder. I dette tilfælde er TDO-benet på en chip forbundet med TDI-benet på en anden. TCK- og TMS-signaler påføres alle mikrokredsløb for at styre hele "testinfrastrukturen".

Grænsescanningsmekanisme

Derefter indtastes en bestemt testsekvens (testvektor - Test Vector), binær - bestående af nuller og ettaller, i testporten (TAP). Det passerer sekventielt gennem alle Boundary Scan Cells (BS-celler). Ved output (TDO) analyseres det af speciel software, hvorefter der drages passende konklusioner om tilstanden af ​​infrastrukturen i dette mikrokredsløb.

Hvis testsekvensen ankom i en uændret tilstand, konkluderes der, at der ikke er nogen kortslutninger og ingen lodning på mikrokredsløbet. Hvis rækkefølgen er ændret, så omvendt.

Faktisk er dette ikke sandt. Konfigurationerne af moderne digitale enheder er så komplekse, at det normalt er umuligt at bedømme hele infrastrukturen ud fra en testvektor. Som følge heraf bruges flere testvektorer samtidigt. Opgaven for den tilsvarende software er at bestemme typen og det mindste (ikke-redundante) antal af disse testvektorer.

Typer af test og applikationer, der kan implementeres med grænsescanning

  1. Infrastrukturtest: kontrol af integriteten af ​​JTAG -grænsefladekredsløbene og den korrekte installation af mikrokredsløb, der understøtter perifer scanning.
  2. Sammenkoblingstest: Tester de kredsløb, der er forbundet med komponenter, der er kompatible med grænsescanning. Dette inkluderer forbindelser mellem disse komponenter, deres ikke-forbundne ben og kredsløb, der fører til eksterne stik. Gennemsigtige enheder såsom buffere, modstande, anden limlogik kan inkluderes i sammenkoblingstesten. Ofte inkluderer dette trin kontrol af pull-up-modstandene.
  3. Hukommelsestest: Test af sammenkoblinger med hukommelsesenheder. Giver dig mulighed for at identificere defekter på adresse- og databusser og på styrekredsløbene for enheder som SRAM , DRAM , SDRAM , DDR , DDR2 , FIFO , samt forskellige flash-ROM'er. Faktisk tester dette forbindelser med hukommelse.
  4. Klyngetest: Test kredsløb, der er forbundet med enhver enhed, der ikke understøtter grænsescanning. Hvis der er en fungerende model af en bestemt enhed, er det også muligt automatisk at generere testvektorer for dem. Typiske "klynger" i grænsescanningstest er forskellige logikker (en sandhedstabel bruges til automatisk at generere test), grænsefladechips (f.eks . RS-232 , Ethernet osv.), informationsvisningsenheder.
  5. Flash ROM-programmering: Bruger samme mekanisme som ved test af klynger.
  6. FPGA programmering eller konfiguration : JTAG interface bruges .

Links