CN101097242B - 一种边界扫描测试控制器及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种边界扫描测试的控制器及测试方法，所述控制器包括，PC机单元、USB接口单元、双端口存储单元、控制及转换单元；所述PC机单元，完成测试的设置、测试矢量的生成、测试数据的发送接收、测试数据的分析、测试结果的存储以及控制器的USB驱动；所述USB接口单元，实现边界扫描测试控制器与计算机的通讯；所述双端口存储单元，实现测试向量的存储，测试响应的存储；所述控制及转换单元，产生边界扫描测试时钟，实现将测试数据转换成JTAG信号，且实现从双端口存储单元中数据的读写。本发明采用USB接口，双端口的存储器及FPGA设计，即插即用，实现了数据传输与边界扫描测试同时进行，提高了测试速度。

Description

一种边界扫描测试控制器及测试方法

技术领域

本发明涉及电子通讯领域的测试技术，具体涉及一种边界扫描测试控制器及利用边界扫描控制器实现测试的方法。

背景技术

随着微电子技术、表面贴装技术和印制电路板制造技术的不断发展，印制电路板变得越来越小、密度越来越大，复杂程度越来越高。面对这样的发展趋势，如果仍然采用传统的“针床”夹具的测试方法来全面彻底地测试焊接情况，不仅实现上难度较大，测试夹具的成本也很高。

在上述背景下，为解决大规模集成电路的测试问题，20世纪80年代中期，由飞利浦公司发起成立欧洲联合测试活动组(Joint European Test Action Group)，着手起草边缘扫描测试规范。而后由于有世界各大电子厂商加盟，更名为联合测试活动组(Joint Test Action Group简称JTAG)。JTAG组织制订了边缘扫描测试标准，1990年被美国电气电子工程师协会(IEEE)认可，并正式命名为IEEE1149.1-1990边缘扫描测试(Boundary-Scan Test简称BST)标准。依据该协议能够快速的测试到高密度电路板上的JTAG IC内部连接故障，也可测试到JTAG芯片之间的互连故障等，解决了表面贴装LSIC和VLSIC印制电路板电路的测试性问题。因此，基于IEEE1149.1-1990规范的边界扫描测试技术应运而生，该技术提供了有效地测试引线间隔致密的电路板器件的能力。

申请号为CN200310115353的“一种边界扫描测试控制器及边界扫描测试方法”的专利申请，其采用PCI总线接口，属于PC机内接的边界扫描控制器，使用上不很方便。其测试过程是：发送测试数据→接受响应数据→发送测试数据----的测试方法，不能实现PC机和边界扫描控制器发送和读取数据的并行操作，测试速度不够快。

发明内容

本发明的目的就是针对现有边界扫描测试仪的状况，提出一种使用方便、经济适用的边界扫描测试控制器及测试方法。

为了实现上述发明目的，本发明具体是这样实现的：

一种边界扫描测试控制器，包括：

PC机单元、USB接口单元、双端口存储单元、控制及转换单元；

所述PC机单元，完成测试的设置、测试向量的生成、测试数据的发送接收、测试数据的分析、测试结果的存储以及边界扫描测试控制器的USB驱动，将测试数据通过所述USB接口单元写入所述双端口存储单元，通过所述USB接口单元读取所述双端口存储单元中的测试响应；

所述USB接口单元，实现边界扫描测试控制器与PC机的通讯；

所述双端口存储单元，实现测试向量的存储，测试响应的存储，通过存储器的分区，实现USB接口单元与控制及转换单元同时访问；

所述控制及转换单元，产生边界扫描测试时钟，实现将测试数据转换成JTAG测试信号，且实现从双端口存储单元中数据的读写。

所述控制及转换单元，可具体完成如下工作：

(1)根据PC机的设置产生边界扫描测试的时钟；

(2)读取双端口存储单元的数据，并判断双端口存储单元中是否有测试数据，当无测试数据时，就停止从双端口存储单元读取数据；

(3)将双端口存储单元读取出来的测试数据转化成JTAG测试信号，在产生JTAG测试信号时，要根据PC机设置的时钟频率来送出JTAG测试信号；

(4)采集被测器件送出的测试响应数据，并将这些串行的测试响应数据转换成并行数据，写入双端口存储单元中。

一种边界扫描测试方法，包括如下步骤：

步骤1、设置测试时钟；步骤2、选择测试功能项；步骤3、产生测试向量；

步骤4、PC机发送测试数据，接收测试响应数据，通过USB接口单元把测试向量发送给双端口存储器单元，控制及转换单元读取测试向量并转换成串行的JTAG测试信号送出；当被测器件有测试响应送出时，控制及转换单元采集测试响应并写入双端口存储单元，PC机通过USB接口单元读取测试响应，当整个测试的数据采集完成后，将进入下一步；所述PC机发送测试数据/读取测试响应在边界扫描测试的过程中进行；

步骤5、测试响应的分析并实现故障定位；

步骤6、测试结果保存，将分析的测试结果进行存储，供用户查询。

本发明所述边界扫描测试装置通过PC机程序与硬件良好配合快速实现边界扫描测试，PC机单元给用户提供使用方便的界面，同时实现与硬件部分的通讯、测试向量的产生以及测试数据的分析；采用USB接口，双端口的存储器及FPGA设计，即插即用，使用方便，实现了与PC机的通讯、测试向量的存储，实现了测试向量转换成JTAG信号，并完成对测试响应的采集、存储等。本发明所述装置实现了数据传输与边界扫描测试同时进行，大大提高了测试速度。

附图说明

图1是本发明所述装置的原理结构示意图；

图2是本发明所述方法的工作流程示意图。

具体实施方式

一种边界扫描测试控制器原理结构图如图1所示，包括：PC机单元、USB接口单元、双端口存储单元、控制及转换单元.

所述PC机单元采用VC来实现界面部分，通过PC机来设置边界扫描测试的时钟、选择边界扫描测试的测试项、根据边界扫描测试的测试项，产生相应的测试向量，并将测试向量发送至边界扫描测试控制器，这部分还将分析测试数据，实现故障定位并存储测试结果，此外，USB驱动将完成对USB2.0控制器的驱动，实现PC机与USB2.0控制器之间的通讯。

所述USB接口单元采用CYPRESS公司的USB2.0控制器，实现本边界扫描测试控制器与计算机的通讯，选用USB2.0控制器是为了充分利用USB2.0传输速度快的特性，来实现计算机与边界扫描测试控制器之间的数据通讯，快速传输测试矢量、读取测试响应的数据，并且即插即用，非常方便。由于边界扫描的测试速度相对慢于USB2.0的传输速度，所以PC机从双端口存储单元读写数据时可利用测试的间歇进行，这样，对于边界扫描测试来说，整个测试过程就较为连贯，测试速度大为提高。

所述双端口存储器单元采用双端口存储器，存储测试数据及暂存测试的响应数据。采用双端口存储器，是为了便于USB接口单元与控制及转换单元同时访问存储器，有利于测试速度的加快。

所述控制及转换单元采用FPGA来实现，将完成如下一些功能：

1、根据PC机的设置产生边界扫描测试的时钟；

2、读取双端口存储器的数据，并判断双端口中是否有测试数据，当无测试数据时，就停止从双端口存储器读取数据。要正常读取双端口存储器数据，必须有相应的一个读取控制机制，也必须对双端口存储器进行一些区域划分；

3、将双端口读取出来的测试数据转化成JTAG测试信号，在产生JTAG测试信号时，要根据PC机设置的时钟频率来送出测试信号；

4、采集被测器件送出的响应数据，并将这些串行的测试响应数据转换成并行数据，写入双端口存储器中，为了使PC机能正常读取双端口存储器中的测试数据，对于双端口存储器写也得有响应的控制机制。

利用边界扫描控制器的测试方法如下：

1、设置测试时钟，这里的测试时钟不是任意的，将提供一些固有的测试时钟频率供使用者选择；

2、选择测试功能项，选择需要进行的边界扫描测试功能项；

3、产生测试向量，根据需要进行的边界扫描测试功能项，结合测试算法，产生相应的测试向量；

4、PC机通过USB接口单元发送测试数据，接收测试响应数据。PC机单元在传输测试数据的过程中，采取一边发送，一边测试的方式进行，当将测试数据通过USB接口写入双端口存储单元后，控制及转换单元将开始读取这部分数据并转换为JTAG信号送出，当被测器件有响应送出时，控制及转换单元采集响应并写入双端口存储器，由于USB接口的访问速度快于边界扫描的测试速度，所以PC机发送测试数据/读取响应数据可以在边界扫描测试的过程中进行，这样整个测试比较连续，当整个测试的数据采集完成后，将进入下一步；

5、分析测试数据并实现故障定位，对读取回来的响应数据进行故障分析，确定所测试的对象是否有故障，并且根据故障定位的方法，实现故障定位；

6、存储测试结果，将分析的测试结果进行存储，供用户查询。

Claims (3)

1.一种边界扫描测试控制器，其特征在于，包括：

PC机单元、USB接口单元、双端口存储单元、控制及转换单元；

所述PC机单元，完成测试的设置、测试向量的生成、测试数据的发送接收、测试数据的分析、测试结果的存储以及边界扫描测试控制器的USB驱动，将测试数据通过所述USB接口单元写入所述双端口存储单元，通过所述USB接口单元读取所述双端口存储单元中的测试响应；

所述USB接口单元，实现边界扫描测试控制器与PC机的通讯；

所述双端口存储单元，实现测试向量的存储，测试响应的存储，通过存储器的分区，实现USB接口单元与控制及转换单元同时访问；

所述控制及转换单元，产生边界扫描测试时钟，实现将测试数据转换成JTAG测试信号，且实现从双端口存储单元中数据的读写。

2.如权利要求1所述的边界扫描测试控制器，其特征在于：

所述控制及转换单元，具体完成如下工作：

(1)根据PC机的设置产生边界扫描测试的时钟；

(2)读取双端口存储单元的数据，并判断双端口存储单元中是否有测试数据，当无测试数据时，就停止从双端口存储单元读取数据；

(3)将双端口存储单元读取出来的测试数据转化成JTAG测试信号，在产生JTAG测试信号时，要根据PC机设置的时钟频率来送出JTAG测试信号；

(4)采集被测器件送出的测试响应数据，并将这些串行的测试响应数据转换成并行数据，写入双端口存储单元中。

3.一种边界扫描测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、设置测试时钟；

步骤2、选择测试功能项；

步骤3、产生测试向量；

步骤4、PC机发送测试数据，接收测试响应数据，通过USB接口单元把测试向量发送给双端口存储器单元，控制及转换单元读取测试向量并转换成串行的JTAG测试信号送出；当被测器件有测试响应送出时，控制及转换单元采集测试响应并写入双端口存储单元，PC机通过USB接口单元读取测试响应，当整个测试的数据采集完成后，将进入下一步；所述PC机发送测试数据/读取测试响应在边界扫描测试的过程中进行；

步骤5、分析测试响应并实现故障定位；

步骤6、测试结果保存，将分析的测试结果进行存储，供用户查询。

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