JTAG技術(shù)在TOF電子學(xué)中的研究和應(yīng)用.pdf

1、隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展,電路板測(cè)試技術(shù)也出現(xiàn)了重大變革,一項(xiàng)新的電路板PCB板上的IC之間的互連測(cè)試技術(shù)在20世紀(jì)末誕生并且得到了迅速?gòu)V泛的應(yīng)用.這項(xiàng)測(cè)試技術(shù)就是由IEEE-1149.1標(biāo)準(zhǔn),又稱JTAG規(guī)范規(guī)定的邊界掃描測(cè)試技術(shù).JTAG規(guī)范不僅推動(dòng)了可測(cè)試性設(shè)計(jì)的發(fā)展,大大降低了電路板測(cè)試的成本和時(shí)間,而且為芯片內(nèi)部寄存器提供了一種方便有效的"下載"和"讀取"方式.北京譜儀三期改造工程的時(shí)間飛行譜儀(TOF)電子學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用了目

2、前世界上最先進(jìn)的時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換器——HPTDC(High Performance TDC),該芯片強(qiáng)大而又復(fù)雜的功能模式的選擇是通過(guò)對(duì)芯片內(nèi)部大量的數(shù)據(jù)寄存器進(jìn)行JTAG"下載"來(lái)完成.同時(shí),HPTDC帶有邊界掃描功能,可以做可測(cè)試性設(shè)計(jì).該論文將比較詳細(xì)的介紹JTAG技術(shù)在TOF電子學(xué)中的研究和應(yīng)用,并比對(duì)邊界掃描測(cè)試機(jī)制的應(yīng)用做了比較基礎(chǔ)、初步的研究和試驗(yàn).論文由五章正文和三章附錄組成.論文的第一章是緒論部分,簡(jiǎn)單介紹了JTAG規(guī)范的

3、發(fā)展背景,邊界掃描測(cè)試的基本思想、特點(diǎn)、優(yōu)勢(shì),邊界掃描技術(shù)的應(yīng)用前景以及TOF電子學(xué)中JTAG技術(shù)的應(yīng)用背景.論文的第二章對(duì)JTAG規(guī)范做了簡(jiǎn)單扼要的介紹,從邊界掃描器件的結(jié)構(gòu)、JTAG指令和邊界掃描描述語(yǔ)言三個(gè)大的方面對(duì)JTAG規(guī)范的基本原理,電路結(jié)構(gòu),運(yùn)行機(jī)制以及其他輔助工具做了比較詳細(xì)的討論.論文的第三章專門介紹了邊界掃描測(cè)試算法,首先從邊界掃描測(cè)試機(jī)制的角度對(duì)電路連線"網(wǎng)絡(luò)"進(jìn)行分析,然后討論了兩種最典型的測(cè)試:互連測(cè)試和Clu

4、ster測(cè)試,對(duì)這兩種測(cè)試的基本原理做了詳細(xì)的分析和討論.最后,分析了可完全邊界掃描測(cè)試電路和部分可測(cè)試電路的測(cè)試模型以及算法,并給出了目前常用的測(cè)試算法舉例.在論文的第四章中,詳細(xì)介紹了基于計(jì)算機(jī)并行口的JTAG控制器的設(shè)計(jì).文章首先介紹了并行口方式JTAG控制器的設(shè)計(jì)原理,然后介紹JTAG控制器接口的硬件設(shè)計(jì),最后介紹JTAG指令的時(shí)序設(shè)計(jì)和JTAG控制器的軟件設(shè)計(jì).在論文的第五章中,詳細(xì)介紹了硬件設(shè)計(jì)JTAG控制器的一種設(shè)計(jì)方案,

5、即基于VME總線采用TBC(Test Bus Controller)為核心芯片的VME-JTAG控制器的設(shè)計(jì)方案.該章給出了總體的VME-JTAG控制器的設(shè)計(jì)思路和方案,簡(jiǎn)單介紹了TBC的功能,給出了硬件邏輯FPGA的設(shè)計(jì)和系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì).最后,文章給出了系統(tǒng)的測(cè)試結(jié)果報(bào)告,對(duì)系統(tǒng)的工作性能做了定性的分析.附錄1是邊界掃描寄存器單元類型介紹,是第二章JTAG規(guī)范介紹一個(gè)重要的補(bǔ)充;附錄2是BSDL文件的一個(gè)示例,對(duì)了解BSDL語(yǔ)言和BSD