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培训中心版权所有，未经许可不得向外传播，违者必究边界扫描测试技术原理员工培训中心2005年11月15日培训中心版权所有，未经许可不得向外传播，违者必究课程目的1、了解边界扫描器件的基本结构；2、了解边界扫描测试技术的原理；3、了解边界扫描描述语言BSDL的基本格式；4、了解边界扫描测试技术的主要应用；5、了解边界扫描JTAG接口的设计规范；培训中心版权所有，未经许可不得向外传播，违者必究课程目录1引言1.1JTAG的介绍1.2边界扫描技术的经济分析2边界扫描器件2.1边界扫描器件的结构2.2测试存取通道2.3边界扫描寄存器单元结构2.4指令寄存器单元结构2.5TAP控制器2.6指令寄存器2.7数据寄存器组3测试指令培训中心版权所有，未经许可不得向外传播，违者必究课程目录4主要应用(ICT)4.1TAPIT4.2BICT4.3VIT4.4VCCT4.5器件功能（Intest）测试4.9PLD编程5JTAG接口电路设计规范培训中心版权所有，未经许可不得向外传播，违者必究1.1什么是JTAG？JTAG:JointTestActionGroup（联合测试工作组）的英文缩写边界扫描要求符合IEEE1149.1（JTAG）标准BSDL(Boundary-ScanDescriptionLanguage)边界扫描描述语言边界扫描测试（Boundary-Scan-TEST）：对符合IEEE1149.1标准的器件，通过BSDL文件生成测试向量，测试器件开路短路的一种测试方法。培训中心版权所有，未经许可不得向外传播，违者必究1.2使用JTAG的好处缩短产品面世时间降低测试成本提高产品质量和可靠性降低PCB成本培训中心版权所有，未经许可不得向外传播，违者必究2.1边界扫描器件的结构培训中心版权所有，未经许可不得向外传播，违者必究2.2边界扫描器件的结构TAPIRdecodeInstructionRegisterDesign-Spec.Reg.BSRegisterBypassReg.(1bit)Device-IDReg.TAPCMUXTDOTDITMSTCK011DC1ENSelectTCKEnableClockDRShiftDRUpdateDRClockIRShiftIRUpdateIRReset*TRST*DataRegisters33培训中心版权所有，未经许可不得向外传播，违者必究2.3TAP-TestAccessPortTAP接口必须包括:TCK,TMS,TDI,TDOTCK（TestClockInput)：测试时钟输入线TMS(TestModeSelector)：测试方式选择输入线TDI（TestDataInput）：测试数据输入线TDO（TestDataOutput）：测试数据输出线/TRST（TestResetInput）：测试复位输入线，可选培训中心版权所有，未经许可不得向外传播，违者必究2.4控制器的16位状态机Test-Logic-resetSelect-DR-ScanSelect-IR-ScanCapture-DRShift-DRExit1-DRPause-DRExit2-DRUpdate-DRCapture-IRShift-IRExit1-IRPause-IRExit2-IRUpdate-IRRun-test/Idle01111111110010001011000000000111TRST=10：TMS=01：TMS=1培训中心版权所有，未经许可不得向外传播，违者必究2.5TAP控制器TAP控制器是16-states的有限状态机TAP控制器的状态在TCK的上升沿变化TAP控制器在上电时进入逻辑复位状态Shift-IRstate扫描IR，TDO输出有效Shift-DRstate扫描DR，TDO输出有效其它状态下TDO输出无效培训中心版权所有，未经许可不得向外传播，违者必究2.6TAP控制器口线功能和关系1TCK为低时Testlogic的存储单元保持不变，TCK在上升沿采样TMS和TDI输入值，在TCK下降沿TDO输出变化测试指令（testinstruction)和测试数据（testdata）从TDI输入线输入到指令寄存器（instructionregister）和各种数据寄存器（varioustestdataregisters）培训中心版权所有，未经许可不得向外传播，违者必究2.7TAP控制器口线功能和关系2只有在移位时（Shift-DRorshift-IR）TDO输出才有效测试操作受TMS输入的序列‘1’和‘0’控制TRST可以异步复位当TMS在连续五个TCK时钟周期内保持高时，TAP控制器（TAPcontroller)也会自动进入测试逻辑复位状态（Test-Logic-Reset）培训中心版权所有，未经许可不得向外传播，违者必究3.1JTAG电路指令必须提供的PublicInstructions可选的PublicInstructionsBYPASS,SAMPLE/PRELOAD,EXTEST如果有DeviceIdentificationRegister，必须提供IDCODE；如果是可编程IC，还要提供USERCODE。INTEST,RUNBISTIC厂商可以自定义PublicorPrivateInstructions，PublicInstructions的资料必须公开。培训中心版权所有，未经许可不得向外传播，违者必究3.2JTAG电路指令码BYPASS:全1，IC厂商可以再分配几个其它的binarycode.EXTEST:全0，IC厂商可以再分配几个其它的binarycode.SAMPLE/PRELOAD,INTEST,RUNBIST,IDCODE,USERCODE:IC厂商自行分配binarycode。未分配的binarycode表示BYPASS。培训中心版权所有，未经许可不得向外传播，违者必究3.3BSDL简单介绍BYPASS(1111111111),&EXTEST(0000000000),&SAMPLE(0000000101),&IDCODE(0000000110),&USERCODE(0000000111),&CLAMP(0000001010),&HIGHZ(0000001011);FPGA器件EP1C12F256的BSDL文件指令：培训中心版权所有，未经许可不得向外传播，违者必究3.4BYPASS指令的执行TAPControllerInternalLogicBypassRegister(1bit)TDITDO进入BYPASS状态后，TDI和TDO之间只有1BIT位培训中心版权所有，未经许可不得向外传播，违者必究3.5EXTEST指令的执行进入EXTEST状态后，可以对器件的管脚进行测试培训中心版权所有，未经许可不得向外传播，违者必究3.6INTEST指令的执行进入INTEST状态后，对器件的内部逻辑进行测试培训中心版权所有，未经许可不得向外传播，违者必究4.1边界扫描的主要应用－TAPITTAPIRdecodeInstructionRegisterDesign-Spec.Reg.BSRegisterBypassReg.(1bit)Device-IDReg.TAPCMUXTDOTDITMSTCK011DC1ENSelectTCKEnableClockDRShiftDRUpdateDRClockIRShiftIRUpdateIRReset*TRST*DataRegisters33培训中心版权所有，未经许可不得向外传播，违者必究4.2边界扫描的主要应用－TAPIT可以测试到JTAG口线是否正确可以测试到器件IDCODE可以测试到器件边界扫描单元长度可以测试到器件IR的初始值TAPIT:TAPIntegrityTest培训中心版权所有，未经许可不得向外传播，违者必究4.3边界扫描的主要应用－BICT培训中心版权所有，未经许可不得向外传播，违者必究4.4边界扫描的主要应用－BICTBICT:BoundaryScanInCircuitTest需要BS器件的管脚有ICT测试点可以测试到器件管脚的开路可以测试到器件管脚的短路培训中心版权所有，未经许可不得向外传播，违者必究4.5边界扫描的主要应用－VIT开路检测短路检测培训中心版权所有，未经许可不得向外传播，违者必究4.6边界扫描的主要应用－VITVIT:VirtualInterconnectTestBS器件之间的互联管脚，不需要有ICT测试点可以测试到器件管脚的开路可以测试到器件管脚的短路培训中心版权所有，未经许可不得向外传播，违者必究4.7边界扫描的主要应用－VCCT培训中心版权所有，未经许可不得向外传播，违者必究4.8边界扫描的主要应用－VCCTVCCT:VirtualComponentClusterTest非BS器件挂在BS器件上，通过BS器件控制非BS器件测试，不需要ICT测试点。可以测试到器件管脚的开路可以测试到器件管脚的短路培训中心版权所有，未经许可不得向外传播，违者必究4.9边界扫描的主要应用－PPTClass1Purescannets.Class2Partialscannetsthathaveatleastonescandriver,onescanreceiver,andonenon-scandevicelead.Class3Netswherescanout-putsortesterchan-nelsdrivenon-scaninputs.Class4Boundary-scaninputsconnectedtopowerorground.Class5Non-scannetswithnotesteraccess.Class6TAPnets.培训中心版权所有，未经许可不得向外传播，违者必究4.10边界扫描的主要应用－PPTPPT:ParallelPortTest通过计算机并口进行BS测试，不需要其他任何设备可以测试到5种类型的网络：纯粹的BS器件之间的网络（VIT）；VCCT的网络；上下拉的网络；有测试点的网络；TAP口的网络。培训中心版权所有，未经许可不得向外传播，违者必究4.11边界扫描的主要应用－ILDPCPLDEPLD培训中心版权所有，未经许可不得向外传播，违者必究4.12边界扫描的主要应用－ILDPILDP:InlineDeviceProgram通过BS器件对各种存储器加载通过BS器件JTAG口直接加载EPLD，CPLD培训中心版权所有，未经许可不得向外传播，违者必究5.1边界扫描设计规范JTAG管脚上下拉须符合规范，且都有测试点。尽可能使用2×5PIN插座。尽可能连成一条菊花链。应能保证菊花链的信号质量。DKBA01-200101-010《JTAG接口电路设计规范》DKBA3551-2001.08《ICT可测性设计规范》培训中心版权所有，未经许可不得向外传播，违者必究5.2边界扫描设计规范1.边界扫描器件要符合JTAG设计规范.1.1连成链.可作VIT/VCCT测试,减少测试点,降低CAD设计难度,减少物料和夹具成本.1.2TAP上/下电阻1.3接到标准的2X5接插件上：1:TCK3:TDO5:TMS7:TRST9:TDI2:GND4:VCC6:NC8:3.3V10:GND1.4扫描功能的使能及COMPLIANCE_PATTERNSattributeCOMPLIANCE_PATTERNSofMPC107:entityis(TEST_L)(1);培训中心版权所有，未经许可不得向外传播，违者必究5.3边界扫描设计规范建议JTAG菊花链接法（TDI内部无上拉）TDITDOTMSTCK/TRSTTDITDOTMSTCK/TRSTTDITDOTMSTCK/TRSTJU1U2Ui…………······VccVcc····Vcc·Vcc·Vcc·培训中心版权所有，未经许可不得向外传播，违者必究谢谢！