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使JTAG邊界掃描與功能測試相結合
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時(shí)間：2017-01-12
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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生產(chǎn)后的中度復雜的印刷電路板（PCB）傳統上使用在線(xiàn)測試（ICT）和功能測試來(lái)進(jìn)行檢測。其它的測試方法，例如昂貴的光學(xué)和X光檢查，經(jīng)常是必須的，以來(lái)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(xué)與X光檢查不再必要。
ICT是一個(gè)隔離測試每個(gè)部件或者連接的方法。其使用例如用于簡(jiǎn)單模擬部件的保護技術(shù)等技術(shù)。通過(guò)針床或者飛針對被測設備表面節點(diǎn)的訪(fǎng)問(wèn)，被用來(lái)驗證與這些節點(diǎn)相連的已安裝的部件的正確性。
圖1.使用保護技術(shù)測量電阻
盡管這類(lèi)測試驗證了每個(gè)單一部件的正確性，它卻不能夠驗證一個(gè)板卡，當通電時(shí)，是否能作為一個(gè)整體正常運行。想要做到這點(diǎn)就必須進(jìn)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(lái)講，這類(lèi)測試非常簡(jiǎn)單-它在于檢測一個(gè)被測單元是否真正做到它所被設計的那樣。一個(gè)針床裝置也被融合進(jìn)來(lái)以提供測試訪(fǎng)問(wèn)。這個(gè)測試方法的中心單獨來(lái)講是有些局限的，因為我們只能確認每個(gè)系統運行正常，而不是被隔離的單獨部件
圖2,一個(gè)典型的功能測試裝置
功能測試的一個(gè)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(gè)被設計用來(lái)處理和無(wú)線(xiàn)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(guān)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(fā)器，等等），與快速采集設備（示波器和數字轉換器）來(lái)激發(fā)和讀取單個(gè)信號。
或許一個(gè)例子最能揭示ICT與功能測試的區別?？紤]一個(gè)串聯(lián)接口的MAX202驅動(dòng)（見(jiàn)圖3）。ICT可能與檢查充電泵里電容的值有關(guān)，從而確認每個(gè)部件在隔離下運轉正常，而功能測試則可能會(huì )檢查發(fā)送和接收整個(gè)數據包。
圖3.MAX232驅動(dòng)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(lái)可達到部件密度的增長(cháng)意味著(zhù)PCB設計會(huì )經(jīng)常不允許布置足夠數量的測試點(diǎn)。尤其是BGA部件的針腳在被焊接下后，完全不能被ICT訪(fǎng)問(wèn)。其結果是ICT性?xún)r(jià)比越來(lái)越差，越來(lái)越不可持續，并且增加產(chǎn)品交貨期。這個(gè)問(wèn)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(gè)電子測試方法，被設計用來(lái)克服通常與復雜的、高密度板卡所相關(guān)的測試訪(fǎng)問(wèn)問(wèn)題。邊界掃描，按照IEEE 1149.x標準，提供了芯片中一個(gè)可以使綜合數字測試協(xié)議在板卡層面就可適用的的電子線(xiàn)路。
這個(gè)線(xiàn)路把用在ICT中的物理探點(diǎn)用邊界掃描單元來(lái)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(gè)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(gè)物理探頭不能達到的地方提供虛擬探點(diǎn)，例如BGA下的焊點(diǎn)連接。一些細間距引線(xiàn)器件不能用物理探頭可靠地檢測，不過(guò)邊界掃描再一次可以為這些針腳提供數字測試訪(fǎng)問(wèn)。
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(guò)它們的數值，使可以觀(guān)測數據流，而不改變通過(guò)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(shí)，邊界掃描單元還可以通過(guò)與它們相連的針腳驅動(dòng)出數值，像一個(gè)物理探點(diǎn)或者探針一樣激發(fā)電路。這允許工程師們， 用之前ICT測試同樣的方式，來(lái)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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