CN101526584A - 一种印制电路板的边界扫描测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种印制电路板的边界扫描测试方法，包括：计算机生成串行矢量格式(SVF)测试向量文件并发送至边界扫描测试仪；边界扫描测试仪按照运行状态类型将SVF测试向量文件中的SVF指令逐条转换为十六进制指令，最后发送十六进制指令至印制电路板进行测试。本发明采用SVF测试向量进行测试，边界扫描测试仪收到SVF测试向量后，将SVF指令转换为硬件能够识别的十六进制指令，再发送到待测试印制电路板进行测试，所以提高了边界扫描测试的兼容性、扩大了测试范围。

Description

一种印制电路板的边界扫描测试方法
技术领域
本发明涉及印制电路板的测试技术，具体涉及一种印制电路板的边界扫描测试方法。
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，印制电路板的体积越来越小、密度越来越大，复杂程度越来越高。面对这样的发展趋势，如果仍采用传统的“针床”夹具的测试方法来测试印制电路板的焊接情况，不仅实现难度较大，而且测试成本较高。
20世纪80年代，联合测试活动组(JTAG)制订了边界扫描测试(BST)标准，该BST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边界扫描测试标准。依据该标准能够快速地测试到高密度印制电路板上的内部故障，也可测试到印制电路板之间的互连故障等，解决了表面贴装大规模集成电路(LSIC)和超大规模集成电路(VLSIC)印制电路板的测试问题。
图1为印制电路板边界扫描测试系统结构示意图，如图1所示，边界扫描测试一般由边界扫描测试仪、计算机和印制电路板配合实现，进行边界扫描测试时，计算机中的测试向量生成软件生成测试向量发送至边界扫描测试仪，边界扫描测试仪再根据测试向量对印制电路板进行测试。
目前，边界扫描测试中使用较多的测试向量格式为：罗列五个JTAG信号在时钟每一拍的具体电平，采用这种格式的测试向量进行边界扫描测试时，边界扫描测试仪仅需将测试向量翻译成相应的逻辑电平发送到印制电路板进行测试即可。虽然，采用罗列五个JTAG信号在时钟每一拍具体电平为测试向量的边界扫描测试方法有利于边界扫描测试仪的硬件实现，但由于各家边界扫描测试仪开发商对测试向量格式没有统一的标准，如果边界扫描测试仪和测试向量生成软件不是同一家公司开发的，则无法兼容，所以，现有印制电路板的边界扫描测试方法兼容性差、测试范围有限。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种印制电路板的边界扫描测试方法，能够提高边界扫描测试的兼容性、扩大测试范围。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种印制电路板的边界扫描测试方法，该方法包括：
a、计算机生成串行矢量格式SVF测试向量文件并发送至边界扫描测试仪；
b、边界扫描测试仪按运行状态类型将步骤a所述SVF测试向量文件中的SVF指令逐条转换为十六进制指令；
c、边界扫描测试仪将步骤b所述转换后的十六进制指令发送至印制电路板进行测试。
所述步骤a之后进一步包含：
b0、边界扫描测试仪判断SVF测试向量文件是否存在语法错误，如果是，则纠正语法错误，之后返回步骤b0；否则，执行步骤b。
所述SVF测试向量文件的SVF指令中包含头尾设置指令，且步骤b中要转换扫描指令寄存器SIR指令和/或扫描数据寄存器SDR指令时，所述转换之前还包括：运行头尾设置指令，将头尾数据直接添加到SIR指令和/或SDR指令中。
步骤b所述运行状态类型包括：状态转移类、时钟空转类、数据传输类、测试复位类和频率设置类。
一条SVF指令具有多种运行状态类型，对所述SVF指令进行转换时，将其按不同的运行状态类型分解为多个单一运行状态类型进行转换。
步骤b所述将SVF指令转换为十六进制指令时，通过不同的指令码区分不同的运行状态类型。
步骤b所述将SVF指令转换为十六进制指令为：
将所述状态转移类指令转换为包括指令码、状态转移长度和状态转移路径的十六进制指令；
将所述数据传输类指令转换为包括指令码、数据长度、测试数据输入TDI值、测试数据输出TDO值、测试数据输出屏蔽MASK值、测试数据输入屏蔽SMASK值的十六进制指令；
将所述时钟空转类指令转换为包括指令码、时钟空转数的十六进制指令；
将所述测试复位类指令转换为包括指令码、测试复位编码的十六进制指令；
将所述频率设置类指令转换为包括指令码、频率设定值的十六进制指令。
转换数据传输类指令时，所述TDI值、TDO值、MASK值、SMASK值不为空；
所述TDI值、TDO值、MASK值、SMASK值为空时，查找上一条相同指令中的对应值进行数据补充。
本发明提出的印制电路板的边界扫描测试方法，采用串行矢量格式(SVF)的测试向量，当边界扫描测试仪识别出SVF指令后，先将其转换为硬件能够识别的十六进制指令，再将转换后的指令发送到待测试印制电路板进行测试，能够提高边界扫描测试的兼容性、扩大测试范围。
附图说明
图1为印制电路板边界扫描测试系统结构示意图；
图2为本发明印制电路板的边界扫描测试方法流程图。
具体实施方式
本发明的基本思想是：采用SVF格式的测试向量，当边界扫描测试仪识别出SVF指令后，将其转换为硬件能识别的十六进制指令，再将转换后的指令发送到待测试印制电路板进行测试。
下面结合具体实施例及附图对本发明作进一步详细说明。
图2为本发明印制电路板的边界扫描测试方法流程图，如图2所示，本发明印制电路板的边界扫描测试方法包括以下步骤：
步骤21：计算机生成SVF测试向量文件，并发送至边界扫描测试仪。
这里，所述SVF测试向量是一种通用的测试向量，使用非常广泛。只要边界扫描测试仪支持SVF格式的测试向量，任何一家的测试向量生成软件所生成的SVF测试向量，均可配合实现边界扫描测试。
步骤22～步骤23：边界扫描测试仪收到SVF测试向量文件后，判断SVF测试向量文件是否存在语法错误，如果是，纠正语法错误，之后返回步骤22；否则执行步骤24。
这里，如何判断是否存在语法错误属于现有技术，在此不再赘述。
步骤24：边界扫描测试仪提取SVF测试向量文件中的SVF指令。
一般情况下，SVF测试向量文件中包含数十种SVF指令，如：扫描指令寄存器(SIR)指令、扫描数据寄存器(SDR)指令、状态转移(STATE)指令、指令寄存器头设置(HIR)指令、指令寄存器尾设置(TIR)指令、频率设置指令等。
步骤25：按照运行状态类型将步骤24中所提取的SVF指令逐条转换为十六进制指令。
由于SVF测试向量的指令是用字符来表示的，如果边界扫描测试仪直接将SVF指令发送至硬件，则会因印制电路板无法识别SVF指令而导致测试失败，所以，需将SVF指令转换为印制电路板可以识别的十六进制指令。
一般，SVF指令中含有指示运行状态类型的信息，通过对SVF指令的分析，可将SVF指令的运行状态类型区分为以下五类：状态转移类、时钟空转类、数据传输类、测试复位类和频率设置类。
在SVF指令中，有些SVF指令仅对应一种运行状态类型，如STATE指令的运行状态为状态转移类；频率设置(FREQUENCY)指令的运行状态为频率设置类；测试复位(TRST)指令的运行状态为测试复位类等等。而有些SVF指令却具有多种运行状态类型，如SIR指令和SDR指令，既具有状态转移类的运行状态类型，又具有数据传输类的运行状态类型；运行测试(RUNTEST)指令，既具有状态转移类的运行状态类型，又具有时钟空转类的运行状态类型。
对于具有多种运行状态类型的指令，在进行分类时，将其按不同的运行状态类型分解为多个单一的运行状态类型。例如，可以将SIR指令和SDR指令区分为两部分，分别对应状态转移类和数据传输类，同样的，RUNTEST指令可以区分为两部分，分别对应状态转移类和时钟空转类。
头尾设置指令包括HIR指令、TIR指令、数据寄存器头设置(HDR)指令、数据寄存器尾设置(TDR)指令等。
这里，如果SVF测试向量文件中的SVF指令中包含头尾设置指令，则需在对SIR指令和/或SDR指令进行转换之前，先运行头尾设置指令，将头尾数据直接添加到SIR指令和/或SDR指令中。
将SVF指令转换为十六进制指令时，可以采用不同的指令码区分不同的运行状态类型，如用33H表示状态转移类、55H表示数据传输类、AAH表示时钟空转类、CCH表示测试复位类、F0H表示频率设置类。
如表1所示，状态转移类指令可以转换为包括指令码、状态转移长度和状态转移路径的十六进制指令。
  指令码   状态转移长度   状态转移路径
表1
其中，状态转移长度即状态保持时间，状态转移路径可以包含一次状态转移，也可以包含多次状态转移，如RUNTEST指令可以有两次状态转移，第一次先从上一个状态转移到运行状态，保持运行状态即空转指定的时钟数后，再从当前的运行状态转移到结束状态。
如表2所示，数据传输类指令可以转换为包括指令码、数据长度、测试数据输入(TDI)值、测试数据输出(TDO)值、测试数据输出屏蔽(MASK)值、测试数据输入屏蔽(SMASK)值的十六进制指令。
  指令码   数据长度   TDI值   TDO值   MASK值  SMASK值
表2
对数据传输类指令进行转换时，TDI值、TDO值、MASK值、SMASK值不能为空，如果TDI值、TDO值、MASK值、SMASK值中某值为空，则查找上一条相同指令中的对应值补充数据。例如，如果对SIR指令所包含的数据进行传输时，如果TDI值为空，则查找上一条SIR指令，则读取其TDI值以补充本条SIR指令的TDI值。
如表3所示，时钟空转类指令可以转换为包括指令码、时钟空转数的十六进制指令。
  指令码   时钟空转数
表3
如表4所示，测试复位类指令可以转换为包括指令码、测试复位编码的十六进制指令。
  指令码   测试复位编码
表4
这里，测试复位编码有三个可选编码值，每个编码值对应一个状态，分别为开(ON)状态、关(OFF)状态和高阻(Z)状态。
如表5所示，频率设置类指令可以转换为包括指令码、频率设定值的十六进制指令。
  指令码   频率设定值
表5
步骤26：边界扫描测试仪将转换后的十六进制指令发送至印制电路板进行测试。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (8)

1、一种印制电路板的边界扫描测试方法，其特征在于，该方法包括：
a、计算机生成串行矢量格式SVF测试向量文件并发送至边界扫描测试仪；
b、边界扫描测试仪按运行状态类型将步骤a所述SVF测试向量文件中的SVF指令逐条转换为十六进制指令；
c、边界扫描测试仪将步骤b所述转换后的十六进制指令发送至印制电路板进行测试。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤a之后进一步包含：
b0、边界扫描测试仪判断SVF测试向量文件是否存在语法错误，如果是，则纠正语法错误，之后返回步骤b0；否则，执行步骤b。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述SVF测试向量文件的SVF指令中包含头尾设置指令，且步骤b中要转换扫描指令寄存器SIR指令和/或扫描数据寄存器SDR指令时，所述转换之前还包括：运行头尾设置指令，将头尾数据直接添加到SIR指令和/或SDR指令中。
4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b所述运行状态类型包括：状态转移类、时钟空转类、数据传输类、测试复位类和频率设置类。
5、根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，一条SVF指令具有多种运行状态类型，对所述SVF指令进行转换时，将其按不同的运行状态类型分解为多个单一运行状态类型进行转换。
6、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b所述将SVF指令转换为十六进制指令时，通过不同的指令码区分不同的运行状态类型。
7、根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，步骤b所述将SVF指令转换为十六进制指令为：
将所述状态转移类指令转换为包括指令码、状态转移长度和状态转移路径的十六进制指令；
将所述数据传输类指令转换为包括指令码、数据长度、测试数据输入TDI值、测试数据输出TDO值、测试数据输出屏蔽MASK值、测试数据输入屏蔽SMASK值的十六进制指令；
将所述时钟空转类指令转换为包括指令码、时钟空转数的十六进制指令；
将所述测试复位类指令转换为包括指令码、测试复位编码的十六进制指令；
将所述频率设置类指令转换为包括指令码、频率设定值的十六进制指令。
8、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，转换数据传输类指令时，所述TDI值、TDO值、MASK值、SMASK值不为空；
所述TDI值、TDO值、MASK值、SMASK值为空时，查找上一条相同指令中的对应值进行数据补充。
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