CN101529388B - 一种非边界扫描数字器件的测试方法 - Google Patents

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Abstract

一种非边界扫描数字器件的测试方法包括：准备测试需要的边界扫描器件的BSDL文件、单板的网表文件以及边界扫描链路信息、非边界扫描数字器件的激励响应文件，进行语法检查并纠正错误；通过边界扫描链路信息以及边界扫描器件的BSDL文件得到整个边界扫描链路的各边界扫描单元的信息；根据定义的激励响应文件、网表文件以及得到的边界扫描单元的信息，生成整个测试的激励响应向量作为测试向量，之后通过边界扫描测试的硬件，将测试向量发送至被测器件，并采集测试响应，分析测试响应并故障定位。该测试方法利用边界扫描测试技术，对非边界扫描数字器件进行测试，有利于减少单板上的测试点，提高测试覆盖率。

Description

一种非边界扫描数字器件的测试方法
技术领域
本发明涉及电子通讯领域的边界扫描测试技术，具体涉及一种非边界扫描数字器件的测试方法。
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。
20世纪80年代，联合测试活动组(JTAG，Joint Test Action Group)组织制订了边界扫描测试标准，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边界扫描测试(BST，Boundary-ScanTest)标准。依据该标准能够快速地测试到高密度电路板上的JTAG IC内部故障，也可测试到JTAG器件之间的互连故障等，解决了表面贴装LSIC(大规模集成电路)和VLSIC(超大规模集成电路)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提供了有效地测试引线间隔致密的电路板器件的能力。
在现在的电子系统中，越来越多的边界扫描器件被使用，但非边界扫描数字器件仍然大量存在。通过边界扫描技术已经能测试边界扫描器件之间的故障状况，在对电子系统质量要求越来越高的今天，测试覆盖率必须尽可能提高，通过边界扫描技术还无法直接对非边界扫描数字器件进行测试。在现在的电子系统中，很多边界扫描器件之间往往有一些逻辑简单的非边界扫描器件，获取一种通过边界扫描来测试非边界扫描器件的方法显得很有必要。
美国专利US6378094“Method and system for testing cluster circuits in aboundary scan environment”，提出了一种非边界扫描数字器件的测试方法，不仅输入文件较多，并且还需要经过好几次转化才能得到所需的测试向量。
中国专利02118303.1“一种非边界扫描器件逻辑簇故障测试方法”中，提出了一个非边界扫描数字器件的测试思路，不过这只是任何一个测试都需具备的一个测试思路，对于本测试方向，看不出其具体的实现方法。
经过检索，现有通过边界扫描技术来对非边界扫描数字器件进行测试的方法不多，现有方法也有很多可改进之处。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种非边界扫描数字器件的测试方法，针对现有技术中非边界扫描数字器件测试方法的不足，通过边界扫描技术实现对非边界扫描数字器件测试，提高测试覆盖率进而提高电子系统质量。
本发明提供一种非边界扫描数字器件的测试方法，基于边界扫描测试实现对电路板上非边界扫描器件的测试，包括如下步骤：
(1)获取电路板上各边界扫描器件的边界扫描描述语言BSDL文件、电路板的网表文件，设定边界扫描链路信息，定义非边界扫描器件的激励响应文件；
(2)利用边界扫描链路信息及各个边界扫描器件的边界扫描描述语言BSDL文件，得到整个边界扫描链路中各个边界扫描单元的信息；
(3)根据所述激励响应文件、所述网表文件以及各个边界扫描单元的信息，生成整个测试的激励响应向量；
(4)通过边界扫描测试的硬件，将激励响应向量作为测试向量发送至被测器件，并采集测试响应，在采集完成后，分析测试响应并故障定位。
进一步地，步骤(1)进一步包括如下步骤：
对所述边界扫描描述语言BSDL文件、网表文件、边界扫描链路信息、非边界扫描器件的激励响应文件进行语法检查并纠正错误，直到各个文件都经语法检查正确为止。
进一步地，步骤(1)中所述边界扫描链路信息包括：
边界扫描链路中的边界扫描器件信息，及各个边界扫描器件在整个边界扫描链路中的具体位置，即网络链路信息；
在所述边界扫描链路信息中：
边界扫描器件的名称要和边界扫描描述语言BSDL文件名一致，并且第一个器件为最靠近边界扫描链路测试数据输出TDO的器件，最后一个器件为最靠近边界扫描链路的测试数据输入TDI的器件；
边界扫描链路信息进一步还包含器件的封装、及其在原理图中的编号、以及边界扫描器件的工作指令，测试中要用到的边界扫描器件设定工作在extest状态，链路中测试时未使用到的边界扫描器件设定工作在bypass状态。
进一步地，步骤(1)中所述定义非边界扫描器件的激励响应文件的步骤为：
根据非边界扫描数字器件的物理逻辑特性来产生所述非边界扫描器件的激励响应文件，该文件描述所测试的非边界扫描数字器件的激励响应关系，包括各组测试的激励响应关系，在每组激励响应关系中，要描述其测试命令以及对应的网络名，所述测试命令描述了测试各网络的激励、响应的电平，所述网络名必须与网表文件中的网络名一致。
进一步地，如果边界扫描器件之间的非边界扫描数字器件不止一个时，将所述多个非边界扫描数字器件视作一个新的非边界扫描数字器件，其管脚为所述多个非边界扫描器件中与边界扫描器件相连的管脚。
进一步地，步骤(2)中所述各个边界扫描单元的信息是指各边界扫描单元的排列信息以及各个边界扫描单元的属性，其中包括：
被测边界扫描器件的各个边界扫描单元在整个链路中的具体位置，该具体位置从边界扫描描述语言BSDL文件中获取，编号越小的边界扫描单元越靠近边界扫描器件的测试数据输出TDO；
各个边界扫描单元的输入、输出属性以及输出边界扫描单元所对应的边界扫描控制单元。
进一步地，步骤(3)进一步可分为：
根据网表文件中边界扫描器件和非边界扫描器件的管脚与网络之间的一一对应关系，通过激励响应文件、网表文件将非边界扫描数字器件的激励响应与边界扫描器件的各个边界扫描器件的管脚一一对应起来；
根据边界扫描单元的排列信息、网表文件、激励响应文件，自动产生整个测试的激励响应向量作为测试向量。
采用本发明所述方法，与现有技术相比，是借助边界扫描测试技术来实现非边界扫描数字器件的一种测试方法，能够有效减少单板上的测试点数，并且提高了单板测试覆盖率及可靠性。
附图概述
图1是本发明方法的工作流程图。
本发明的较佳实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明的技术方案的具体实施作进一步详细说明。
如图1所示，显示了本实施例中实现非边界扫描数字器件的测试方法的流程图。
从图1中可以看到，在进行一个测试之前，需要获得测试中所使用的描述各个边界扫描器件的边界扫描描述语言(BSDL，Boundary-Scan DescriptionLanguage)文件、所测试的这块电路板原理图的网表文件，同时，需要定义测试的边界扫描器件的网络链路信息(以下简称为“边界扫描链路信息”)，还需要定义测试的非边界扫描数字器件的激励响应文件。其中：
所述边界扫描描述语言BSDL文件，描述了各个边界扫描器件的固有特性。该固有特性已在IEEE1149.1规范进行了详细描述，此处不再详述。
所述网表文件，描述了这块电路板(例如单板)的网络连接状况，与测试单板的原理图相对应；
所述边界扫描链路信息，描述了边界扫描链路中的边界扫描器件信息及各个边界扫描器件在整个边界扫描链路中的具体位置，即网络链路信息；
所述非边界扫描数字器件的激励响应文件，描述了所测试的非边界扫描数字器件的激励响应关系，这个文件由非边界扫描数字器件的物理逻辑特性来产生。边界扫描链路信息及激励响应文件都有其对应的格式方法。
具体而言，在本实施例所述的边界扫描链路信息中，边界扫描器件的名称要和BSDL文件名一致，并且第一个器件为最靠近边界扫描链路TDO(测试数据输出)的器件，最后一个器件为最靠近边界扫描链路的TDI(测试数据输入)的器件；另外，边界扫描链路信息还应包含器件的封装、及其在原理图中的编号、以及边界扫描器件的工作指令，测试中要用到的边界扫描器件工作在extest状态，为了节省测试时间，链路中未使用到的边界扫描器件工作在bypass状态。
具体而言，在本实施例所述的激励响应文件中，描述了各组测试的激励响应关系，每组激励响应关系中，要描述其测试命令以及对应的网络名，测试命令描述了测试各网络的激励、响应的电平，网络名必须与网表中的网络名一致。
如果边界扫描器件之间的非边界扫描数字器件不止一个，可以把这些非边界扫描数字器件视作一个新的非边界扫描数字器件，我们只关注与边界扫描器件直接相连的这些网络，因为这些网络可以测试。
如图1所示，本实施例中非边界扫描数字器件的测试方法，以单板测试为例，包括以下步骤：
步骤101：配置测试所需要的文件，包括描述各个边界扫描器件的BSDL文件、单板的网表文件，以及边界扫描链路信息、非边界扫描数字器件的激励响应文件，配置的各个文件的具体方式及内容参照上面对各种文件的描述；
步骤102：对步骤101中配置的各个文件进行语法检查，判断各个文件是否有语法错误，如果有错误，则转到步骤103，否则，转到步骤104。这是因为在输入的文件中，除网表文件外，其余三类文件均可能存在错误，在产生测试向量前，应先进行语法检查，以便纠正文件中的错误；
步骤103：对有语法错误的文件进行纠正错误，并返回步骤102重新进行语法检查；
步骤104：通过边界扫描链路信息以及边界扫描器件的BSDL文件得到整个边界扫描链路的各边界扫描单元的排列信息以及各个边界扫描单元的属性。这其中包括了被测边界扫描器件的各个边界扫描单元在整个链路中的具体位置，各个边界扫描单元的输入、输出属性以及输出边界扫描单元所对应的边界扫描控制单元。一个边界扫描器件的边界扫描单元在该边界扫描器件中的具体位置可以从BSDL中获取，编号越小的边界扫描单元越靠近器件的TDO；
一个边界扫描器件，对于芯片功能来说，用户关心的是各个管脚状态，但对于边界扫描测试来说，还需关注其与边界扫描各个管脚相对应的边界扫描单元的状况，输入、输出属性的管脚都有一个或多个边界扫描单元与之对应，其中输出类型的管脚还有边界扫描控制单元，以便控制边界扫描单元的信号是否被送至管脚。
步骤105：根据定义的激励响应文件、网表文件以及步骤104中产生的边界扫描单元的信息，生成整个测试的激励响应向量。具体而言，由于网表文件包含了器件(边界扫描器件和非边界扫描器件)的管脚与网络之间的一一对应关系，通过激励响应文件、网表文件将把非边界扫描数字器件的激励响应与边界扫描器件的各个边界扫描器件的管脚一一对应起来，从而生成边界扫描测试的测试向量；只要将激励响应关系对应到边界扫描器件的管脚，后面的边界扫描单元信息就很容易从BSDL中获取了。
步骤106：通过边界扫描测试的硬件，将测试向量发送至被测器件(DUT)；
步骤107：采集测试响应；
步骤108：采集完成之后，分析测试响应，并进行故障定位；
步骤109：测试结束。
工业实用性
本发明提供的一种非边界扫描数字器件的测试方法，利用边界扫描测试技术，对非边界扫描数字器件进行测试，在现在的电子系统中，用于对电路板，尤其是集成电路板进行测试，有利于减少电路板上的测试点，提高单板的测试覆盖率。

Claims (7)

1.一种非边界扫描数字器件的测试方法，基于边界扫描测试实现对电路板上非边界扫描器件的测试，其特征在于，包括如下步骤：
(1)获取电路板上各边界扫描器件的边界扫描描述语言BSDL文件、电路板的网表文件，设定边界扫描链路信息，定义非边界扫描器件的激励响应文件；其中，所述边界扫描链路信息描述了边界扫描链路中的边界扫描器件信息及各个边界扫描器件在整个边界扫描链路中的具体位置；所述定义非边界扫描器件的激励响应文件的步骤具体为：根据非边界扫描数字器件的物理逻辑特性来产生所述非边界扫描器件的激励响应文件，该激励响应文件描述所测试的非边界扫描数字器件的激励响应关系；
(2)利用边界扫描链路信息及各个边界扫描器件的边界扫描描述语言BSDL文件，得到整个边界扫描链路中各个边界扫描单元的信息；
(3)根据所述激励响应文件、所述网表文件以及各个边界扫描单元的信息，生成整个测试的激励响应向量；
(4)通过边界扫描测试的硬件，将激励响应向量作为测试向量发送至被测器件，并采集测试响应，在采集完成后，分析测试响应并故障定位。
2.如权利要求1所述的测试方法，其特征在于，步骤(1)进一步包括如下步骤：
对所述边界扫描描述语言BSDL文件、网表文件、边界扫描链路信息、非边界扫描器件的激励响应文件进行语法检查并纠正错误，直到各个文件都经语法检查正确为止。
3.如权利要求1所述的测试方法，其特征在于，在步骤(1)的所述边界扫描链路信息中：
边界扫描器件的名称要和边界扫描描述语言BSDL文件名一致，并且第一个器件为最靠近边界扫描链路测试数据输出TDO的器件，最后一个器件为最靠近边界扫描链路的测试数据输入TDI的器件；
边界扫描链路信息进一步还包含器件的封装、及其在原理图中的编号、以及边界扫描器件的工作指令，测试中要用到的边界扫描器件设定工作在extest状态，链路中测试时未使用到的边界扫描器件设定工作在bypass状态。
4.如权利要求1所述的测试方法，其特征在于，步骤(1)中的所述非边界扫描器件的激励响应文件包括各组测试的激励响应关系，在每组激励响应关系中，要描述其测试命令以及对应的网络名，所述测试命令描述了测试各网络的激励、响应的电平，所述网络名必须与网表文件中的网络名一致。
5.如权利要求1所述的测试方法，其特征在于：
如果边界扫描器件之间的非边界扫描数字器件不止一个时，将所述多个非边界扫描数字器件视作一个新的非边界扫描数字器件，其管脚为所述多个非边界扫描器件中与边界扫描器件相连的管脚。
6.如权利要求1所述的测试方法，其特征在于，步骤(2)中所述各个边界扫描单元的信息是指各边界扫描单元的排列信息以及各个边界扫描单元的属性，其中包括：
被测边界扫描器件的各个边界扫描单元在整个链路中的具体位置，该具体位置从边界扫描描述语言BSDL文件中获取，编号越小的边界扫描单元越靠近边界扫描器件的测试数据输出TD0；
各个边界扫描单元的输入、输出属性以及输出边界扫描单元所对应的边界扫描控制单元。
7.如权利要求1所述的测试方法，其特征在于，步骤(3)进一步可分为：
根据网表文件中边界扫描器件和非边界扫描器件的管脚与网络之间的一一对应关系，通过激励响应文件、网表文件将非边界扫描数字器件的激励响应与边界扫描器件的各个边界扫描器件的管脚一一对应起来；
根据边界扫描单元的排列信息、网表文件、激励响应文件，自动产生整个测试的激励响应向量作为测试向量。
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