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        使JTAG邊界掃描與功能測試相結合

        作者: 時間:2017-01-12 來源:網絡 收藏
        生產后的中度復雜的印刷電路板(PCB)傳統上使用在線測試(ICT)和功能測試來進行檢測。其它的測試方法,例如昂貴的光學和X光檢查,經常是必須的,以來驗證BGA被正確地放置。然而,JTAG邊界掃描可以取代ICT,以作為功能測試的自然配對物,并且使光學與X光檢查不再必要。

        ICT是一個隔離測試每個部件或者連接的方法。其使用例如用于簡單模擬部件的保護技術等技術。通過針床或者飛針對被測設備表面節點的訪問,被用來驗證與這些節點相連的已安裝的部件的正確性。


        圖1.使用保護技術測量電阻

        盡管這類測試驗證了每個單一部件的正確性,它卻不能夠驗證一個板卡,當通電時,是否能作為一個整體正常運行。想要做到這點就必須進行功能測試。

        盡管新測試方法在繁衍,功能測試依然是認定電子系統和板卡正常運行的支柱。從概念上來講,這類測試非常簡單-它在于檢測一個被測單元是否真正做到它所被設計的那樣。一個針床裝置也被融合進來以提供測試訪問。這個測試方法的中心單獨來講是有些局限的,因為我們只能確認每個系統運行正常,而不是被隔離的單獨部件


        圖2,一個典型的功能測試裝置

        功能測試的一個特征是它可能需要集成許多儀器到測試平臺上。假設,例如,您需要測試一個被設計用來處理和無線通訊的板卡。為了執行功能測試,您需要使用其它與測試裝置有關的儀器例如電源,數字和模擬I/O,RF分析儀器(頻譜和矢量分析器,收發器,等等),與快速采集設備(示波器和數字轉換器)來激發和讀取單個信號。

        或許一個例子最能揭示ICT與功能測試的區別。考慮一個串聯接口的MAX202驅動(見圖3)。ICT可能與檢查充電泵里電容的值有關,從而確認每個部件在隔離下運轉正常,而功能測試則可能會檢查發送和接收整個數據包。


        圖3.MAX232驅動典型的連接圖

        直到最近,ICT才允許在執行功能測試之前,容易地驗證所有部件的正確安裝。然而,近來可達到部件密度的增長意味著PCB設計會經常不允許布置足夠數量的測試點。尤其是BGA部件的針腳在被焊接下后,完全不能被ICT訪問。其結果是ICT性價比越來越差,越來越不可持續,并且增加產品交貨期。這個問題最有革新的方案是邊界掃描。

        JTAG邊界掃描

        JTAG邊界掃描是一個電子測試方法,被設計用來克服通常與復雜的、高密度板卡所相關的測試訪問問題。邊界掃描,按照IEEE 1149.x標準,提供了芯片中一個可以使綜合數字測試協議在板卡層面就可適用的的電子線路。

        這個線路把用在ICT中的物理探點用邊界掃描單元來替代。它們存在于器件核心邏輯與外部針腳之間,可以在芯片上每個輸入與輸出處捕獲或者驅入信號。

        邊界掃描單元可以在一個物理探頭不能達到的地方提供虛擬探點,例如BGA下的焊點連接。一些細間距引線器件不能用物理探頭可靠地檢測,不過邊界掃描再一次可以為這些針腳提供數字測試訪問。

        在器件的正常運作下,邊界掃描單元如透明一般。它們可以捕獲通過它們的數值,使可以觀測數據流,而不改變通過它們的信號成為可能。當一序列正確的指令 被送到控制針腳(測試模式選擇,TMS)上時,邊界掃描單元還可以通過與它們相連的針腳驅動出數值,像一個物理探點或者探針一樣激發電路。這允許工程師們, 用之前ICT測試同樣的方式,來驗證所有部件適當的互連(軌跡間短路的缺乏與連續性的驗證),以及這些器件的正確行為。

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