邏輯簇測試實(shí)例驗證 - 邏輯簇測試診斷軟件開發(fā)

　　3.1 試驗板結(jié)構(gòu)

　　為研制基于邊界掃描的邏輯簇測試診斷軟件，我們在一塊帶有示范性的試驗板上對某邏輯簇進(jìn)行了測試實(shí)例驗證。被測邏輯簇為試驗板的一部分，其電路如圖3所示。試驗板采用了邊界掃描測試性設(shè)計技術(shù)，邏輯簇器件74LS04(U 5)的輸入輸出管腳均與BS器件U1、U 2(Altera公司的EPM7128SL84)相連，因而可以把U 1、U2的邊界掃描單元作為其虛擬測試點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了可觀性、控制性。開關(guān)K1用來控制U1與U5 連線的通斷，以模擬U5的故障情況。

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　　3.2 測試矢量的加載

　　本試驗中，74LS04的6個輸入管腳1、3、5、 9、11、13與U1的63、64、65、67、68、69管腳相連，其對應(yīng)的輸出型BSC序號為53、56、59、65、 71、74;74LS04的6個輸出管腳2、4、6、8、10、12與U 2的63、64、65、67、68、69管腳相連，其對應(yīng)的輸入型BSC序號為72、69、63、57、54、51。

　　74LS04是一個簡單的非邏輯，輸入管腳1、3、 5、9、11、13與輸出管腳2、4、6、8、10、12對應(yīng)為反，對它的功能測試比較簡單，且故障能夠定位到它與U1、U2的連線。其測試矢量應(yīng)先給各輸入端賦值0，輸出端應(yīng)該輸出1;再給各輸入端賦值1，輸出端應(yīng)該輸出0。如果某一對端口不能完成此測試，而其它端口可以，則說明這一對端口與U1 或U2的連線有故障;若全部邏輯不符，則說明芯片 74LS04出故障。首先按照并行測試矢量文件VDF的語法格式，根據(jù)以上邏輯編寫出邏輯簇的并行測試矢量文件(此處略)。

　　為利用U1的BSC單元把測試矢量加載至U5，首先要由網(wǎng)絡(luò)表和BSDL編譯函數(shù)把并行測試矢量加載到與U 5相連的U1對應(yīng)管腳的輸出型BSC單元。U5的 I/O管腳是三態(tài)管腳，其每個管腳對應(yīng)的BSC單元控制必須賦輸出允許值“1”，經(jīng)過軟件的網(wǎng)絡(luò)表和BSDL 編譯分析，最終從TDI輸入U1的第一組串行測試矢量為“111…0110110111110111110110…111”，這樣，序號為53、56、59、65、71、74的U1的BSC單元賦值為0，其余為1。第二組串行測試矢量為“111…111”，即全1。

　　3.3 測試響應(yīng)的輸出

　　在指令移位狀態(tài)下輸入EXTEST指令“0000000000”，U 1將測試矢量加到U5的輸入端，U5完成各輸入端邏輯非的功能，輸出端得到對激勵的響應(yīng)。同時U2捕獲U5輸出管腳的數(shù)據(jù)，送入U 2對應(yīng)管腳的輸入型BSC單元。控制TMS，轉(zhuǎn)換至數(shù)據(jù)移位狀態(tài)，串行輸出U2的288個BSC單元值，對第一組串行測試矢量的輸出響應(yīng)如圖4(a)。經(jīng)過對TDO值的分析編譯，從中提取出U 5輸出管腳2、4、6、8、10、12對應(yīng)的值為全“1”，說明第一組測試無故障。用同樣的控制過程得到TDO對第二組串行測試矢量的輸出響應(yīng)如圖4(b)。

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　　同樣對TDO值進(jìn)行分析編譯，從中提取出U5輸出管腳2、4、6、8、10、12對應(yīng)的值為全“0”，第二組測試亦無故障。軟件輸出互連網(wǎng)絡(luò)完好的結(jié)果提示。

　　為模擬邏輯簇的故障情況，用開關(guān)K 1斷開U1與U5的兩條連線，重復(fù)以上測試過程，通過對測試矢量和測試響應(yīng)的對比分析，可以準(zhǔn)確地將故障定位到斷開的連線上。另外，邏輯簇測試前需執(zhí)行邊界掃描結(jié)構(gòu)完備性測試程序，具體過程請參見文獻(xiàn)[2]。

　　4 結(jié)束語

　　本文詳細(xì)介紹了基于邊界掃描的邏輯簇測試診斷軟件的設(shè)計原理、流程圖與應(yīng)用，并通過測試實(shí)例初步驗證了軟件的有效性與可靠性。但由于邏輯簇的復(fù)雜不一、串/并行測試矢量相結(jié)合的工作方式，不可避免地會帶來掃描鏈管理、器件隔離等諸多問題，它們在軟件調(diào)試過程中也時有發(fā)生，如何解決這些問題我們將在后續(xù)工作中繼續(xù)研究。