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基于边界扫描的EPM9320LC84电路板故障诊断

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

 摘要:结合自适应算法、CX-TB导通测试算法以及二进制计数测试序列,给出了用软件控制EPM9320LC84边界扫描链路,以输出图形并采集引脚对图形的响应,然后通过比较输出测试图形与采集测试图形的差异实现芯片I/O引脚印刷电路板故障的诊断方法。该测试图形便于实现,测试方法快捷、通用性强,诊断结果准确,故障覆盖率高。文中在以PC机作为边界扫描测试向量生成和故障诊断的基础上,对单芯片——EPM9320LC84的印刷电路板故障诊断进行了一些讨论。

    关键词:边界扫描;故障诊断;测试图形

IEEE 1149.1标准规定的边界扫描技术是针对复杂数字电路而制定的。标准中的自治测试技术现已成为数字系统可测性设计的主流。在利用边界扫描技术对芯片印刷电路板进行测试时,单芯片与多芯片电路板虽有相同点,但也有不同点。因为多芯片的电路板可以将几个芯片分别作为测试向量进行发送和接收,而单芯片电路板则只需要一个集发送、接收于一体的芯片。本文在以PC机作为边界扫描测试向量生成和故障诊断的基础上,对单芯片EPM9320LC84的印刷电路板故障诊断进行了讨论。

1 EPM9320LC84的结构和性能

1.1 主要性能

EPM9320LC84是Altera公司生产的EPLD器件,它的主要性能如下:

●内含JTAG边界扫描测试电路。

●在5V电源条件下,JTAG接口可编程。

●所有的I/O均可在3.3V或5V电源下工作,并且在引脚处都有输入/输出寄存器。

●Altera MAX+PLUSⅡ 开发系统可提供软件设计支持,该开发系统可工作在486PC机、奔腾PC机、Sun SPARC工作站、HP9000系列700工作站、IBM RISC系统/6000或DEC Alpha AXP工作站上。

●利用EDIF、Verilog HDL、VHDL和其它软件可通过CAE工具(如OrCAD)提供仿真支持。

1.2 管脚说明

图1是EPM9320LC84的引脚图,其功能如下:

VCC、VPP:芯片电源端。

GND:芯片地端。

I/O:输入/输出引脚。

IN1~IN4:专用输入引脚。

TCK,TMS:分别为时钟测试和测试模式选择端。

:测试模式选择端。

TDI,TDO分别为测试数据输入、输出端。
基于边界扫描的EPM9320LC84电路板故障诊断
    其中,TCK、TMS、TDI、TDO为JTAG边界扫描接口,它们和芯片内部的边界扫描寄存器504个数据捕获寄存器,168个数据更新寄存器,一个指令捕获寄存器,一个指令更新寄存器链形成的边界扫描结构一起可用于芯片内部和外部测试。

2 测试系统配置

把ByteBlaster 下载电缆连到PC机的打印并口可实现PC机并口与JTAG接口的互连。PC机可用软件来控制边界扫描接口以完成边界扫描测试任务。

利用VC++语言可编写MFC应用程序(内容主要包括:TAP控制类、测试向量生成、发送、采集类、故障诊断类等)以达到人机交互、故障诊断、数据管理三个方面的要求。

3 数据发送与数据采集

3.1 数据发送

通过extest模式发送数据时。可在移位阶段将捕获寄存器的数据移出,同时将测试图形移入。而在更新阶段,测试图形从捕获寄存器传送到更新寄存器,再由更新寄存器驱动测试信号并将其输出至I/O引脚。对于单芯片电路板来说,无论是输入引脚,还是在引脚发送测试图形时,其控制三态均应为输出状态,即令

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