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備難以適應。為此邊界掃描技術應運而生，通過預先建立在芯片內部引腳處附加電路的虛擬探頭作用，可在計算機控制下直接測試數字電路的工作狀態(tài)。本文針對板級數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實條件，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)，從而為數字電路系統(tǒng)的測試提供了一種十分方便、有效的實用工具。

2、　　所研究的邊界掃描測試系統(tǒng)由PC計算機軟件和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標準的基礎上，闡述了PC計算機軟件開發(fā)的實現要點。該軟件首先通過標準PCB數據文件分析被測電路的連線結構和元件特性，并在指出邊界掃描的鏈路結構后通過BSDL標準文件提取邊掃元件的具體邊掃特性，進而實現旨在確認邊掃器件本身測試功能的完備性測試。
　　本文研究

3、的重點和系統(tǒng)開發(fā)的主要內容是具體實現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和預期測試響應ORA，并以此為基礎全面實現了板級電路的互連接線測試、芯片內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部細節(jié)，就可通過本系統(tǒng)軟件來使用邊界掃描測試技術進行實際電路測試。本文提出和討

4、論的可測性設計方法，將首先定義故障模型，再建立反映測試過程和測試結果的事件信息集合，并通過仿真實驗和分析找出反映故障與事件關系的特征矩陣。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立執(zhí)行邊界掃描過程。
　　本文以FPGA07和LG06兩種PC