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大规模集成电路测试方法研究-边界扫描测试方法(2)

时间:2010-03-02 15:27来源:www.ictest8.com 作者:derek sun 点击:


  在需要进行模拟电路部分测试时,需要外加测试激励,AT1为激励信号输入,AT2为测试结果输出。测试总线接口电路(TBIC)的作用是在进行模拟测试的时候将AT1与AB1连通,AT2与AB2连通 ,当不需要进行模拟电路测试的时候,将它们断开。左下角的4个管脚TDI,TDO,TMS和TCK与1149.1中定义的一致,以便与它兼容。
  为了配合电容耦合的测试需要,IEEE 1149.4测试标准新增加了一个PROBE公开指令。对于数字电路,它的工作方式与采样指令SAMPLE相似。PROBE指令的作用主要体现在模拟电路测试中。当PROBE指令被选取时,模拟测试单元被设置成与核心电路相连,它可以从AT1端向电路提供激励信号,也可以在AT2端对电路的响应进行监控。
 

  1.4 IEEE Std 1149.5
  开发这个协议的初衷是提供一个有较高利润和标准化的背板模块测试和维护界面,旨在用于将来自不同设计组和销售商的可测试模块集成到一个可测试和可维护的系统中去[6]。该标准的接口协议和命令可以对于模块上的固件进行访问,支持IEEE Std 1149.1边界扫描标准。该标准支持单个模块的故障隔离和各个模块之间的互连测试。
  该总线协议标准化了一种测试和维护命令的通信方法,用于总线上各个子系统测试控制模块(MTM总线主模块)和其它模块(MTM总线从模块)之间的串行数据交

换。MTM总线的内部可以包含其它的测试总线,它本身则作为全部测试和维护接口体系的一部分来实现。该标准的体系结构如图1-4所示。该协议的成功应用范例是波音777(boeing 777)。

表1-1 两个协议的引脚对应关系

 

1149.5

1149.1

MMD

TDI

MCTL

TMS

MSD

TDO

MCLK

TCK

MPR

TRST

  从某种程度上说,1149.1是1149.5的雏形,在1149.1中,各种内嵌在IC中的BIST电路和这里的从模块具有一定的相似性。这里的主从模块之间的信号和1149.1中的信号对比关系如表1-1所示,两个协议的主要特征对比关系如表1-2所示:

表1-21149.5与1149.1主要特征比较

 

1149.5

1149.1

板级

芯片级

基于包流信息

基于位流信息

有错误更正能力

无错误更正能力

无标准器件

有标准器件

有中断能力

返回到IDLE状态

  表3-2中需要说明的是:在IEEE 1149.5中,总线上的信息传递是基于包(packet)的技术,像我们熟知的TCP/IP协议一样,而1149.1中的数据传递是按位进行的。另外,比1149.1更高级的是,1149.5的从模块可以向主控制器申请中断(在异常情况下)。从图3-4可以看出,这样的结构和星型结构的计算机网络结构基本相同。因此,在本协议中,详细的定义了主控器和从模块的通信规范。如同计算机网络协议一样,定义了一个层次型的网络结构规范。

1.5 IEEE Std 1149.6
  本标准的酝酿开始于2001年5月21日,起草者是安捷伦公司和Cisco公司组成的一个叫做特别工业工作组的组织。该工作组阐明了本标准,意在将它移交给IEEE,使之成为标准。该工作组的任务是:提出一种IC设计的方法,该方法支持鲁棒性的板级边界扫描测试,在信号通路中允许使用差分信号与交流耦合技术。该技术利用并且兼容现有的IEEE Std 1149.1。他们的目标是提高IEEE Std 1149.1的能力,以保持快速准确的检测和诊断系统中和电路板上的互连缺陷,尽管差分传送信号有故障掩盖效应,交流耦合传送信号有直流阻断效应。
  该工作组开始称自己为“交流外测试(AC EXTEST)”工作组,但是后来改名为“高级I/O (Advanced I/O)”工作组。IEEE-SA标准委员会于2004年3月20日通过了该协议[5]。
本标准定义了IEEE std 1149.1-2001 的扩展部分,标准化了必需的扫描结构和方法,对现行标准未给予足够重视的高级数字网络,尤其是那些交流耦合的、差模的以及两者兼而有之的网络,在进行边缘扫描测试时,确保简单的、健壮的和最低程度的干扰,该协议类似于IEEE Std 1149.1测试常规数字网络,与用于常规模拟测试的IEEE 1149.4相衔接。本标准是IEEE 1149.4的补充,明确的目标是高速数字网络的并行测试,而IEEE 1149.4则主要解决更传统的模拟网络的串行测试。对于所有的IEEE Std 1149.1-2001所支持的新的I/O测试结构的软件或BSDL,本标准也进行了扩充。
  本标准的主要技术是采用对跳变敏感的技术,而以前的协议是采用电平敏感的技术。对于如图1-5所示的跳变,根据跳变的幅度和时间,采用迟滞比较器,可以较好地解决电路中共模噪声的干扰问题(参看图1-6)。在一个带有未知漂移的信号中找到跳变的一种方法是将它和它自己的延迟信号比较,就是说,使用它当前的历史作为参考。图1-6中画出了最初的信号、一个延迟的版本和迟滞比较器的输出结果。输出信号是原始信号的准确重建,延迟了一个输入波形通过迟滞门限的时间。输出波形已经变为标准逻辑电平,即:未知的漂移被消除了。由此可知,1149.6在克服信道中共模信号的干扰能力方面具有很强的能力。

  值得指出的是,在1149.6中采用的这种新方法,即使差模信号以单端信号方式发送,也能够较好的克服共模信号(直流电平)的干扰。在这个基本的思想下,本标准详细讨论了这种技术的应用。

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