新型雷達數字電路便攜式自動測試系統設計

　　引言

　　雷達，作為一種重要的軍事武器裝備，在軍事上將其形象的比喻成作戰指揮員的“眼睛”，在維護國家安全及領土完整中發揮著舉足輕重的作用。但隨著數字電路設計及制造技術的發展，特別是CAD設計軟件的進步及完善，單一的測試方法如ICT(In-Circuit Test)測試、功能測試等已無法滿足新型雷達數字電路測試及故障診斷的要求，邊界掃描測試將成為今后雷達裝備數字電路故障診斷發展的主流技術。

　　基于對ICT測試、功能測試局限性的深入探討，以及對邊界掃描測試技術的研究與實踐，本文提出了“MERGE(組合)”邊界掃描測試模型的建立方法，并基于此方法，構建了數字電路便攜式自動測試系統，實現了對新型雷達數字電路的高速、準確的測試。系統具有硬件設備小巧、便攜，性能穩定、可靠，故障隔離率高等優點，適合于戰地級實時維修保障，是大型在線測試、功能測試平臺的有效補充，較好的解決了測試設備受制于人及戰時應急搶修等問題。

　　自動測試系統實現

　　“MERGE(組合)”測試模型的建立

　　IEEE 1149.1標準明確的規范了邊界掃描構建原理及相應的測試方法。在故障診斷過程中，可利用VLSI芯片自帶的邊界掃描結構及相關測試指令，有效的實現對VLSI芯片引腳固定型、開路、橋接等故障類型的檢測。但待測試的數字電路模塊通常包括邊界掃描器件和非邊界掃描器件，本文提出的MERGE測試模型可通過已有的邊界掃描結構實現對非邊界掃描芯片的測試，能夠拓展邊界掃描的測試范圍，提高TPS的故障覆蓋率。

　　基于邊界掃描測試技術的基本原理，構建測試系統過程中創造性的提出了“MERGE”結構測試模型，基本思想如圖 1所示。其中，B部分為待測數字電路BUT(Board Under Test)，A部分為獨立于BUT外的邊界掃描擴展卡，該擴展卡可看作是一塊符合IEEE 1149.1邊界掃描設計規范的數字電路。首先，集中將一個完整的數字電路BUT分為如下幾個部分：非邊界掃描芯片簇(U1)，邊界掃描芯片簇(U2)，混合芯片簇(U3)。在這里“簇”的概念即將多個器件統稱為一個“簇”，簇的范圍可以根據具體電路規模來進行劃分，可以小到單獨的一個IC或UUT(Unit Under Test)，也可大到一個完整的BUT 。

　　(1) MERGE非邊界掃描芯片簇(U1)：非邊界掃描芯片是整個BUT網絡中一個有序的子集，是具有特定功能的電路。在MERGE理念中，通過對非邊界掃描芯片簇建立單獨的功能模型，將其作為邊界掃描芯片間的一個中間級信號傳輸模型，MERGE到邊界掃描鏈路，結合EXTEST邊界掃描指令，通過Capture IR→Shift IR→Update IR→Capture DR→shift DR→Update DR等相應操作，達到通過邊界掃描鏈路實現對非邊界掃描簇測試的目的。