DE60114681T2

DE60114681T2 - "Boundary Scan Path" Verfahren und System

Info

Publication number: DE60114681T2
Application number: DE2001614681
Authority: DE
Inventors: Lee D. Allen Whetsel
Original assignee: Texas Instruments Inc
Current assignee: Texas Instruments Inc
Priority date: 2000-01-10
Filing date: 2001-01-09
Publication date: 2006-07-20
Anticipated expiration: 2021-01-10
Also published as: JP2001249168A; DE60114681D1; EP1130409A3; EP1130409A2; EP1130409B1

Description

Einleitung
Diese Offenbarung beschreibt ein Boundary-Scan-System, wo Speicher, d. h. Flipflops oder Zwischenspeicher, die in Daten-Scan-Zellen verwendet werden, ebenfalls funktional verwendet werden, während Speicher, die in Steuer-Scan-Zellen verwendet werden, für den Test dediziert sind und nicht funktional verwendet werden. Die Steuer-Scan-Zellen können gescannt werden, während die Schaltung in der Funktionsbetriebsart ist, da ihre Speicher dediziert sind. Dagegen können die Daten-Scan-Zellen erst gescannt werden, nachdem die Schaltung in die Testbetriebsart übergegangen ist, da ihre Speicher gemeinsam genutzt sind. Dieses Boundary-Scan-System schafft vorteilhaft: (1) einen niedrigeren Organisationsaufwand der Testschaltungsanordnung, da die Daten-Scan-Zellen gemeinsam genutzte Speicher verwenden, (2) einen sicheren Eintritt in die Testbetriebsart, da die Steuer-Scan-Zellen während der Funktionsbetriebsart gescannt werden können, um sichere Steuerbedingungen vorzuladen und (3) ein Vermeiden schwebender Busse (d. h. 3-Zustands-Busse), die Hochstromsituationen veranlassen können.
In diesem Kontext schafft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren, wie sie in den Ansprüchen dargelegt sind.
DERVISOGLU, B., u. a.: "SHARED I/O-CELL STRUCTURES: A FRAMEWORK FOR EXTENDING THE IEEE 1149.1 BOUNDARY-SCAN-STANDARD" (PROCEEDINGS OF THE INTERNATIONAL TEST CONFERENCE 1998. WASHINGTON, DC, 19.–20. Oktober 1998) offenbart eine gemeinsam genutzte E/A-Scan-Zelle, die es ermöglicht, Funktionsspeicherelemente als Teil des Boundary-Scan-Registers zu verwenden. Testaktionen und Funktionsbetrieb der IC werden auf einander ausschließende Weise ausgeführt.
1 veranschaulicht ein Beispiel des Standes der Technik eines dedizierten Boundary-Scan-Pfads oder -Registers, der/das um eine Master-Schaltung 102, um eine Slave-1-Schaltung 104 und um eine Slave-2-Schaltung 106 vorhanden ist. Die Master-Schaltung ist eine Schaltung, die die Slaves steuert, wie etwa ein DSP, eine CPU oder ein Mikrocontroller. Die Slave-Schaltungen sind Schaltungen, die durch den Master gesteuert werden, wie etwa ein RAM, ein ROM, ein Cache, ein A/D, ein D/A, serielle Kommunikationsschaltungen oder E/A-Schaltungen. Die Master- und Slave-Schaltungen könnten als eingebetteter Kern oder als Unterschaltungen in einer IC oder als einzelne ICs, die auf einer Platine oder auf einem Mehrchipmodul (MCM) zusammengesetzt sind, vorhanden sein. Die Scan-Pfade 108–112 um jede Schaltung sind miteinander und mit einem Testdateneingang (TDI) 114, der den Scan-Pfaden Testdaten zuführt, und mit einem Testdatenausgang (TDO) 116, der aus den Scan-Pfaden Daten ausliest, in Reihe geschaltet. Zur Vereinfachung ist nur ein Abschnitt des Scan-Pfads 108–112 jeder Schaltung gezeigt. Die Scan-Pfade aus 1 sind unter Verwendung dedizierter Scan-Zellen (die durch dunkle Kreise angegeben sind) konstruiert. Das Wort dediziert bedeutet, dass die Schaltungsanordnung der Zelle für Testzwecke verwendet wird und nicht für Funktionszwecke gemeinsam genutzt wird. Die Scan-Zellen befinden sich zwischen der internen Schaltungsanordnung und den Eingangspuffern 128 und den Ausgangspuffern 130 der Slave-Schaltungen und der Master-Schaltung.
2 veranschaulicht ein Beispiel einer dedizierten Scan-Zelle, die aus einem Multiplexer 1 (MX1) 202, aus einem Speicher 1 (M1) 204, aus einem Speicher 2 (M2) 206 und aus einem Multiplexer 1 (MX2) 208 besteht. Diese Scan-Zelle ist ähnlich den in der IEEE-Norm 1149.1 beschriebenen Scan-Zellen, so dass nur eine kurze Beschreibung gegeben wird. Während der Funktionsbetriebsart werden Funktionsdaten von dem Funktionsdateneingang (FDI) 212 an den Funktionsdatenausgang (FDO) 214 übergeben. In der Funktionsbetriebsart können Steuereingaben 210 in die Scan-Zelle: (1) veranlassen, dass FDI-Daten während einer Erfassungsoperation über den MX1 in den M1 geladen werden, (2) während einer Schiebeoperation vom TDI 216 über den MX1 und den M1 zum TDO 218 gescannt werden und (3) Daten im M1 während einer Aktualisierungsoperation in den M2 geladen werden. Weder die Erfassungs-, noch die Schiebe- oder die Aktualisierungsoperation stört die Funktionsdaten, die zwischen dem FDI und dem FDO übergeben werden. Somit kann auf die Scan-Zelle aus 2 zugegriffen werden und kann sie mit Testdaten vorgeladen werden, während die Zelle in der Funktionsbetriebsart ist: Die Daten-Scan-Zelle, die dem Ausgang D31 des Slave 1 104 zugeordnet ist, ist so bezeichnet, dass sie die Signalverbindungen des FDI 212, des TDI 216, des FDO 214 und des TDO 218 der Scan-Zelle aus 2 angibt.
Während der Funktionsbetriebsart der Schaltung in 1 werden Daten von einem der Slaves über den 32-Bit-Datenbus (D0–31) an den Master übertragen. In der Funktionsbetriebsart sind die Scan-Zellen transparent, wobei sie ermöglichen, dass Funktionssteuerungs- und Datensignale frei über die Zellen übergeben werden. In diesem Beispiel ermöglicht der Master, dass der Slave 1 Daten durch das Steuersignal ENA1 überträgt, das von dem Master an den Slave 1 ausgegeben wird. Gleichfalls ermöglicht der Master, dass der Slave 2 Daten durch das Steuersignal ENA2 überträgt, das von dem Master an den Slave 2 ausgegeben wird. Obgleich nur zwei Slave-Schaltungen gezeigt sind, könnte irgendeine Anzahl ähnlich mit dem Master verbunden sein und durch den Master betrieben werden. Da alle Scan-Zellen der Scan-Pfade 108–112 für den Test dediziert sind, können sie vom TDI zum TDO gescannt werden, ohne die Funktionsbetriebsart der Schaltung aus 1 zu stören. Wie erwähnt wurde, ermöglicht die Fähigkeit, Daten während der Funktionsbetriebsart in die Scan-Pfade zu scannen, das Vorladen eines Anfangstestmusters in die Scan-Pfade. Das Anfangstestmuster setzt sowohl ein Datentestmuster in den Daten-Scan-Zellen (D) als auch ein Steuertestmuster in den Steuer-Scan-Zellen (C) fest. Durch Vorladen eines Anfangstestmusters in die Scan-Pfade können die Schaltungen ohne Bedenken über eine Buskonkurrenz zwischen den Datenbussen der Slave-Schaltung sicher aus einer Funktionsbetriebsart in eine Testbetriebsart übergehen. Zum Beispiel können die ENA1–122- und die ENA2-124-Steuer-Scan-Zellen (C) mit Steuerdaten vorgeladen werden, um sicherzustellen, dass nur einer der Datenbusse D0–31 des Slaves freigegeben ist, um die verdrahtete Busverbindung 126 anzusteuern. Die Aufrechterhaltung der Ausgangsansteuerung auf einem der Slave-Datenbusse beim Eintritt in die Testbetriebsart verhindert, dass der verdrahtete Datenbus 126 in eine schwebende Bedingung (d. h. in eine 3-Zustands-Bedingung) eintritt. Es ist wünschenswert, zu verhindern, dass der Bus 126 schwebt, da ein schwebender Eingang in die Eingangspuffer 128 des Masters 102 eine Hochstrombedingung veranlassen könnte.
Wenn in die Testbetriebsart eingetreten wird, wird der Funktionsbetrieb der Master- und Slave-Schaltungen angehalten, wobei die Scan-Zellen in dem Scan-Pfad die Steuerung der Daten- und Steuersignalpfade der Master- und Slave-Schaltung übernehmen. In jedem der 32-Bit-Datensignalpfade jeder Schaltung 102–106 gibt es eine Daten-Scan-Zelle (D) und in jedem der Steuerpfade ENA1 und ENA2 jeder Schaltung 102–106 gibt es eine Steuer-Scan-Zelle (C). Das Vorhandensein dedizierter Daten- und Steuer-Scan-Zellen, die wie in 1 gezeigt angeordnet sind, ermöglicht den sicheren Eintritt in den Test sowie leichte Querverbindungstests der Verdrahtung zwischen den Master- und Slave-Schaltungen, wenn die Scan-Pfade in der Testbetriebsart angeordnet sind. Während der Querverbindungstestbetriebsart kann eine Erfassungs-, Schiebe- und Aktualisierungs-Steuersequenz wie etwa die in der IEEE-Norm 1149.1 definierte zur Steuerung der Scan-Pfade verwendet werden. Um eine Konkurrenz zwischen den Datenausgängen 126 des Slave 1 und des Slave 2 während der Erfassungs-, Schiebe- und Aktualisierungs-Steuersequenz zu verhindern, haben die 3-Zustands-Steuerausgänge 118–120 der ENA1- und ENA2-Steuer-Scan-Zellen 122–124 während des Erfassungs- und Schiebeteils der Steuereingabesequenz keine Welligkeit. Dies wird dadurch bewirkt, dass veranlasst wird, dass die Daten im M2 aus 2 während der Erfassungs- und Schiebeoperation über den MX2 ausgegeben werden. Lediglich während des Aktualisierungsteils der Steuereingabesequenz wird zugelassen, dass sich der Zustand der Ausgänge 118–120 der Steuer-Scan-Zellen 122–124 durch neue Daten, die in den M2 geladen werden, ändert. Ähnlich haben die Ausgänge von den Daten-Scan-Zellen (D) während Erfassungs- und Schiebeoperationen keine Welligkeit, sondern ändern den Zustand nur während des Aktualisierungsteils der Steuereingabesequenz.
3 veranschaulicht ein Beispiel des Standes der Technik eines gemeinsam genutzten Boundary-Scan-Pfads, der um eine Masterschaltung 302 und um Slave-Schaltungen 304–306 vorhanden ist. Wie in 1 sind die Scan-Pfade 308–312 um jede Schaltung miteinander und mit einem Testdateneingang (TDI), der den Scan-Pfaden Testdaten zuführt, und mit einem Testdatenausgang (TDO), der Daten aus den Scan-Pfaden ausliest, in Reihe geschaltet. Die Scan-Pfade aus 3 sind unter Verwendung gemeinsam genutzter Scan-Zellen konstruiert, d. h., der Scan-Zellen-Speicher wird sowohl für Testzwecke als auch für Funktionszwecke gemeinsam genutzt. Als eine Hilfe zur Angabe der Verwendung gemeinsam genutzter Scan-Zellen im Gegensatz zu dedizierten Scan-Zellen sind die gemeinsam genutzten Scan-Zellen aus 3 und aus den nachfolgenden Figuren außerhalb der Boundary-Scan-Pfade 308–312 positioniert gezeigt, während die dedizierten Scan-Zellen aus 1 innerhalb der Boundary-Scan-Pfade 108–112 positioniert gezeigt waren. Zur Vereinfachung ist wieder nur ein Abschnitt des Boundary-Scan-Pfads jeder Schaltung gezeigt.
4 veranschaulicht ein Beispiel einer herkömmlichen gemeinsam genutzten Scan-Zelle, die aus einem Multiplexer (MX) 402 und aus einem Speicher (M) 404 besteht. Während der Funktionsbetriebsart bilden die Steuereingänge 406 zwischen dem FDI 408 und dem Dateneingang des M 404 über den MX 402 einen Pfad, der ermöglicht, dass Funktionsdaten vom FDI zum FDO 410 getaktet werden. Während der Testbetriebsart veranlassen die Steuereingänge 406, dass FDI-Daten während einer Erfassungsoperation über den MX in den M getaktet werden und dass Testdaten während einer Schiebeoperation vom TDI 412 in den TDO 414 getaktet werden. Da der M 404 funktional verwendet wird, kann nicht auf ihn zugegriffen werden und er wie die Scan-Zelle aus 2 mit Testdaten vorgeladen werden. Somit ist die Fähigkeit, auf die Testdaten zuzugreifen und Testdaten vorzuladen, während die Master- und Slave-Schaltungen aus 3 funktional arbeiten, einer der Hauptunterschiede zwischen dedizierten (2) und gemeinsam genutzten (4) Scan-Zellen. Die Daten-Scan-Zelle, die dem Ausgang D31 des Slave 1 304 zugeordnet ist, ist so bezeichnet, dass sie die Signalverbindungen des FDI 408, des TDI 412, des FDO 410 und des TDO 414 der Scan-Zelle aus 4 angibt.
Während der Funktionsbetriebsart der Schaltung in 3 werden wie in 1 Daten von einem der Slaves über den 32-Bit-Datenbus (D0–31) an den Master übertragen. Der Master ermöglicht über die Steuersignale ENA1 bzw. ENA2 die Datenübertragung vom Slave 1 oder vom Slave 2. Da die Scan-Zellen der Scan-Pfade gemeinsam und funktional genutzt werden, können sie nicht vom TDI zum TDO gescannt werden, ohne die Funktionsbetriebsart der Schaltungen zu stören. Die Unmöglichkeit, Daten während der Funktionsbetriebsart in die Scan-Pfade zu scannen, verhindert das Vorladen eines Anfangstestmusters in die Scan-Pfade. Dadurch, dass kein Anfangstestmuster in die Scan-Pfade vorgeladen werden kann, werden die Slave-Schaltungen dem Risiko ausgesetzt, nicht sicher aus der Funktionsbetriebsart in die Testbetriebsart überzugehen. Diese Situation tritt auf, da die Zeitbereiche der Funktionsbetriebsart und der Testbetriebsart nicht synchron zueinander sind, was zu einer asynchronen Funktionsbetriebsart-Testbetriebsart-Umschaltung führt. Falls die Schaltungen aus 3 aus einem Funktionsbetriebsart-Zeitbereich in einen Testbetriebsart-Zeitbereich umschalten würden, würde somit z. B. eine Möglichkeit bestehen, dass die Ausgangspuffer D0–31 des Slave 1 und des Slave 2 im Ergebnis einer asynchronen Betriebsartumschaltung, die veranlassen würde, dass die Scan-Zellen-ENA1 322 und die Scan-Zellen-ENA2 324 beide Freigabebedingungen auf den Drähten 318 und 320 ausgeben, beide freigegeben werden. Dies würde zwischen dem Slave 1 und dem Slave 2 eine Spannungskonkurrenzsituation erzwingen, die dazu führt, dass die Ausgangspuffer beschädigt oder zerstört werden. In dem Boundary-Scan-Pfad aus 1 tritt diese Spannungskonkurrenzsituation nicht auf, da vor dem Schritt des Umschaltens aus der Funktionsbetriebsart in die Testbetriebsart ein sicheres Anfangstestmuster in die Scan-Zellen vorgeladen wird.
In der Testbetriebsart kann auf den Scan-Pfad aus 3 zugegriffen werden, um Testdaten hereinzuschieben. Während Schiebeoperationen weisen die Ausgänge 318–320 der Steuer-Scan-Zellen 322–324 eine Welligkeit auf, während Da ten durch die Zellen geschoben werden. Diese Ausgangswelligkeit von den Steuer-Scan-Zellen kann veranlassen, dass die Ausgangspuffer D0–31 der Slaves während der Schiebeoperation freigegeben und gesperrt werden. Diese Welligkeit der Steuerausgabe veranlasst, dass die Ausgangspuffer der Slaves 1 und 2 gleichzeitig freigegeben werden, was wieder eine Buskonkurrenz zwischen den Slaves erzeugt. Da der M 206 während Schiebeoperationen eine sichere Steuerausgabe über den MX 208 aufrechterhält, tritt diese Spannungskonkurrenzsituation in dem Boundary-Scan-Pfad aus 1 nicht auf.
5 zeigt eine Technik des Standes der Technik zum Verhindern der oben erwähnten zwei Spannungskonkurrenzsituationen. Die Technik beruht auf der Bereitstellung einer zusätzlicher Schaltungsanordnung und von zusätzlichen Steuereingängen, um die Ausgangspuffer des Slaves während des Eintritts in die Testbetriebsart und erneut während jeder Testbetriebsart-Schiebeoperation freizugeben oder zu sperren. In 5 ist in den Signalpfad 518 des Slaves 504 eine Signaltorsteuerungsschaltung 528 eingefügt und ist in den Signalpfad 520 des Slaves 506 eine Signaltorsteuerungsschaltung 530 eingefügt. Als eine Eingabe in die Schaltungen 528 und 530 ist ein Steuersignal C1 532 hinzugefügt. Wenn das C1 in einem ersten Zustand ist, wird ermöglicht, dass die Ausgaben ENA1 und ENA2 von den Scan-Zellen 522 und 524 über die Schaltungen 528 und 530 übergeben werden, um die Ausgangspuffer der Slaves 504 und 506 freizugeben oder zu sperren. Wenn C1 dagegen in einem zweiten Zustand ist, werden die Ausgaben der Schaltungen 528 und 530 unabhängig von ENA1 und ENA2 gezwungen, die Ausgangspuffer der Slaves 504 und 506 zu sperren. Dadurch, dass C1 während des Übergangs aus der Funktionsbetriebsart in die Testbetriebsart in den zweiten Zustand gesteuert wird, kann die erste oben erwähnte Spannungskonkurrenzsituation vermieden werden. Dadurch, dass C1 während jeder Schiebeoperation, die während der Testbetriebsart stattfindet, erneut in den zweiten Zustand gesteuert wird, kann die zweite oben erwähnte Spannungskonkurrenzsituation vermieden werden.
Obgleich die oben beschriebene Technik die Spannungskonkurrenzsituationen löst, tut sie dies dadurch, dass sie eine schwebende Bedingung (d. h. eine 3-Zustands-Bedingung) auf dem Datenbus 526 einführt. Wie oben beschrieben wurde, werden die Ausgangspuffer der Slaves 504 und 506 während des Eintritts in die Testbetriebsart und während jeder Schiebeoperation gesperrt. Bei gesperrten Ausgangspuffern wird der Datenbus 526 nicht angesteuert, wobei er auf einem Spannungspegel schweben kann, der beide Eingangstransistoren der Eingangspuffer des Masters 502 durchschalten könnte. Dies könnte zu einem niederimpedanten Pfad zwischen Versorgungs- und Massespannung des Masters führen, der die Eingangspuffer des Masters 502 potenziell beschädigt oder zerstört.
Die Steuerung für die Multiplexer, zwischen TDI und TDO entweder die Pfade 1 oder die Pfade 2 auszuwählen, kommt von einem SEL-Signal, das mit dem Auswahleingang jedes Multiplexers 636–640 verbunden ist.
Falls die Master- und Slave-Schaltungen und ihre zugeordneten Boundary-Scan-Pfade als eingebettete Kerne innerhalb einer IC realisiert sind, kann das SEL-Signal 634 von einem IEEE-1149.1-Befehlsregister in der IC, von einem anderen Register oder von einer anderen Schaltung auf der IC oder von einem Eingangsanschlussstift an der IC kommen. Falls die Master- und Slave-Schaltungen und ihre zugeordneten Boundary-Scan-Pfade dagegen als getrennte ICs auf einer Platine oder auf einem MCM realisiert sind, kann das SEL-Signal von einem IEEE-1149.1-Befehlsregister in jeder der ICs, von einem anderen Register oder von einer anderen Schaltung auf jeder der ICs oder von einem Eingangsanschlussstift an jeder der ICs kommen. Falls der Master und die Slaves getrennte ICs sind und das SEL-Signal auf jeder IC von einem IEEE-1149.1-Befehlsregister oder von einem anderen Register oder von einer anderen Schaltung kommt, wird das SEL-Signal wie in 6 gezeigt nicht auf dem Bus an den gleichen Draht 634 übertragen, sondern gibt es zwischen dem IEEE-1149.1-Befehlsregister oder einem anderen Register oder einer anderen Schaltung und den Multiplexern 636–64 in jedem der einzelnen ICs einzelne SEL-Signaldrähte.
Während der Funktionsbetriebsart der Schaltung in 6 werden wie in den 1, 3 und 5 Daten von einem der Slaves über den 32-Bit-Datenbus (D0–31) an den Master übertragen. Der Master ermöglicht über die Steuersignale ENA1 bzw. ENA2 die Datenübertragung vom Slave 1 oder vom Slave 2. Da die Daten-Scan-Zellen der Scan-Pfade gemeinsam und funktional genutzt werden, können sie nicht vom TDI zum TDO gescannt werden, ohne die Funktionsbetriebsart der Schaltung zu stören. Da die Steuer-Scan-Zellen der Scan-Pfade nicht gemeinsam genutzt werden, können sie dagegen vom TDI zum TDO gescannt werden, ohne die Funktionsbetriebsart der Schaltung zu stören. Durch Scannen der Steuer-Scan-Zellen über den Pfad 1 durch sich selbst ist es möglich, ein Steuertestmuster in die Steuer-Scan-Zellen vorzuladen, während die Master- und Slave-Schaltungen funktionieren. Dieses Steuertestmuster kann vorteilhaft verwendet werden, um den Testbetriebsartzustand der Slave-Datenbusse festzusetzen, um sicherzustellen, dass beim Umschalten aus der Funktionsbetriebsart in die Testbetriebsart keine Konkurrenz zwischen den Datenbussen auftritt. Zum Beispiel kann über den Pfad 1 ein Steuertestmuster in die Steuer-Scan-Zellen gescannt werden, um beim Eintritt in die Testbetriebsart zu ermöglichen, dass der Datenbus des Slave 1 freigegeben wird und der Datenbus des Slave 2 gesperrt wird oder dass der Datenbus des Slave 1 gesperrt wird und der Datenbus des Slave 2 freigegeben wird. Somit kann dadurch, dass die Steuer-Scan-Zellen als dedizierte Scan-Zellen konstruiert sind und lediglich die Steuer-Scan-Zellen auf dem Pfad 1 zwischen TDI und TDO wahlweise gruppiert werden, ein Steuertestmuster vorgeladen werden, um ohne Slave-Bus-Konkurrenz und ohne Sperren beider Slave-Busse sicher in die Testbetriebsart überzugehen.
Wenn in die Testbetriebsart eingetreten wird, wird der Funktionsbetrieb der Schaltung angehalten, wobei die Scan-Zellen die Steuerung der Daten- und Steuersignalpfade der Master- und Slave-Schaltung übernehmen. Zu Beginn des Tests ist der Zustand der Daten-Scan-Zellen unbekannt, da sie während der Funktionsbetriebsart nicht gescannt werden konnten. Da die in die Steuer-Scan-Zellen gescannten bekannten Werte irgendeine Konkurrenz auf den Datenbussen verhindern, ist dies aber kein Problem. Nachdem in die Testbetriebsart eingetreten wor den ist, werden die Multiplexer 636–640 so gesteuert, dass sowohl die Steuer- als auch die Daten-Scan-Zellen in den Pfad 2 gruppiert werden. Daraufhin wird ein erstes kombiniertes Daten- und Steuer-Scan-Zellentestmuster über den Pfad 2 in den Scan-Pfad geschoben und aktualisiert, um den Test zu beginnen. Die Ausgaben der Steuer-Scan-Zellen aus 6 weisen während der Schiebeoperationen keine Welligkeit auf, da sie die Scan-Zellen-Konstruktion aus 2 verwenden, so dass während der Schiebeoperationen eine Buskonkurrenz zwischen den Slaves verhindert wird. Die Ausgaben der Daten-Scan-Zellen weisen während der Schiebeoperation eine Welligkeit auf, da sie die Scan-Zellen-Konstruktion aus 4 verwenden. Da immer nur ein Slave zur Ausgabe von Daten auf den Bus 626 freigegeben ist, gefährdet diese Datenwelligkeit aber nicht die Schaltung und verursacht sie keine Buskonkurrenz. Obgleich in 6 lediglich zwei Slave-Schaltungen 604 und 606, jede mit einem zugeordneten Boundary-Scan-Abschnitt 608 und 612, gezeigt waren, könnten mit der Master-Schaltung 602 und mit dem zugeordneten Boundary-Scan-Abschnitt 610 irgendeine Anzahl von Slave-Schaltungen und zugeordneten Boundary-Scan-Abschnitten ähnlich verbunden sein.
7 veranschaulicht das Boundary-Scan-System aus 6, das so abgewandelt worden ist, dass es in den Pfaden 1 zusätzliche Speicher 702–712 enthält. Je nach dem Entwurf der IC oder der Kern-Master- und Kern-Slave-Schaltungen können die Drahtverläufe zwischen den Scan-Eingängen und -Ausgängen der Steuer-Scan-Zellen im Pfad 1 lang werden, wenn eine Anzahl gemeinsam genutzter Daten-Scan-Zellen umzuleiten sind. Falls die Verdrahtung zu lang wird, können die Einstell- und Haltezeiten der Steuer-Scan-Zellen verletzt werden, was zu Schiebeoperationsfehlern über den Pfad 1 führt. Um Schiebeoperationsfehler zu verhindern, können sich im Pfad 1 zwischen den Scan-Ausgängen und den Scan-Eingängen der Steuer-Scan-Zellen einer oder mehrere Neusynchronisationsspeicher 702–712 befinden. Die Neusynchronisationsspeicher, wie in 8 gezeigt typisch D-Flipflops, befinden sich in der Weise im Scan-Pfad 1, dass die über den Pfad 1 geschobenen Steuerdaten über eine kürzere Verdrahtungslänge zwischen den Steuer-Scan-Zellen und den Neusynchronisationsspeichern übergeben werden und somit die Einstell- und Haltezeitgebung für ein zuverlässiges Schieben der Daten über den Pfad 1 organisieren. Falls Neusynchronisationsspeicher verwendet werden, wächst die Bitlänge des Pfads 1 um die Anzahl der Neusynchronisationsspeicher. Um dieses Bitlängenwachstum zu kompensieren, muss jedes während Schiebeoperationen in den Pfad 1 geschobene Testmuster ergänzt werden, so dass es geeignet positionierte Neusynchronisationsdatenbits enthält. Wie in 7 zu sehen ist, sind die Neusynchronisationsspeicher 702–712 nicht notwendig, wenn Schiebeoperationen über den Pfad 2 stattfinden, da die gemeinsam genutzten Daten-Scan-Zellen nicht umgeleitet werden. Somit enthält der Scan-Pfad 2 die Neusynchronisationsspeicher nicht und brauchen die in den Scan-Pfad 2 geschobenen Testmuster vorteilhaft nicht ergänzt zu werden, um die oben erwähnten Neusynchronisationsdatenbits zu enthalten.
9 veranschaulicht ein Boundary-Scan-System, das aus einer Master-Schaltung 902 und aus Slave-Schaltungen 904 und 906 besteht. Der Boundary-Scan-Abschnitt 908 des Slave 904 ist abgesehen davon, dass er einen zusätzlichen Eingang (IN) in die Slave-Schaltung 904 und eine zugeordnete dedizierte Daten-Scan-Zelle 922 enthält, ähnlich dem Boundary-Scan-Abschnitt 608 aus 6. Außerdem ist der Boundary-Scan-Abschnitt 912 des Slave 906 abgesehen davon, dass er einen zusätzlichen Ausgang (OUT) von der Slave-Schaltung 906 und eine zugeordnete dedizierte Daten-Scan-Zelle 924 enthält, ähnlich dem Boundary-Scan-Abschnitt 612 aus 6. 9 ist zur Angabe dessen enthalten, dass sowoh1 in den Schiebeoperationen des Pfads 1 als auch in den Schiebeoperationen des Pfads 2 dedizierte Daten-Scan-Zellen 922 und 924 (d. h. eine Scan-Zelle ähnlich der aus 2) enthalten sein können. Wenn zwischen dem TDI und dem TDO die Pfade 1 ausgewählt sind, können die Daten während der Funktionsbetriebsart über die Steuer-Scan-Zellen (C) und über die Daten-Scan-Zellen (D) 922 und 924 aus 9 geschoben werden. Wenn zwischen dem TDI und dem TDO die Pfade 2 ausgewählt sind, können die Daten während der Testbetriebsart über alle Scan-Zellen aus 9, sowohl gemeinsam genutzte als auch dedizierte, geschoben werden.
Obgleich den gemeinsam genutzten und dedizierten Scan-Zellen in den 6 und 9 spezifische Signaltypen, d. h. Daten und Steuerung, zugeordnet worden sind, sind die gemeinsam genutzten und dedizieren Scan-Zellen im Allgemeinen selbstverständlich unabhängig von den Signaltypen. Wichtig ist, dass dedizierten Scan-Zellen Signaltypen zugeordnet werden, die vor dem Eintritt in die Testbetriebsart mit Daten voraufbereitet werden müssen. Andererseits können den gemeinsam genutzten Scan-Zellen Signaltypen zugeordnet werden, die nicht vor dem Eintritt in die Testbetriebsart mit Daten voraufbereitet zu werden brauchen.
Zusammenfassung
Die 6 und 9 und ihre zugeordneten Beschreibungen haben ein Boundary-Scan-Pfad-System beschrieben, das aus Gruppen dedizierter Scan-Zellen und aus Gruppen gemeinsam genutzter Scan-Zellen besteht. Multiplexer in dem Boundary-Scan-Pfad-System ermöglichen, den Boundary-Scan-Pfad aufzuteilen, um zu ermöglichen, dass entweder ein serieller Zugriff nur auf die Gruppen dedizierter Scan-Zellen oder sowohl auf die Gruppen dedizierter Scan-Zellen als auch auf die Gruppen gemeinsam genutzter Scan-Zellen stattfindet. Die Fähigkeit, auf dedizierte Scan-Zellen in einem Boundary-Scan-System unabhängig von den gemeinsam genutzten Scan-Zellen und während des Betriebs der Funktionsschaltungen seriell zuzugreifen, ermöglicht vorteilhaft, bestimmte Schlüsseldatensignale zu laden, die den sicheren Eintritt aus der Funktionsbetriebsart in die Testbetriebsart erleichtern.
Die 6 und 9 und ihre beigefügten Beschreibungen haben außerdem einen Prozess für den sicheren Übergang von Schaltungen und ihren zugeordneten Boundary-Scan-Pfaden aus ihrer Funktionsbetriebsart in die Testbetriebsart beschrieben. Der Prozess kann zusammengefasst werden als: (1) Konfigurieren des Boundary-Scan-Pfad-Systems, so dass es zwischen dem TDI und dem TDO lediglich dedizierte Scan-Zellen enthält, (2) Ausführen einer Schiebeoperation, um Daten in die dedizierten Scan-Zellen zu laden, (3) Eintreten in die Boundary-Scan-Test-Betriebsart, (4) Konfigurieren des Boundary-Scan-Pfad-Systems in der Weise, dass es zwischen dem TDI und dem TDO alle Scan-Zellen, sowohl ge meinsam genutzte als auch dedizierte, enthält, und (5) Ausführen einer Schiebeoperation zum Laden von Daten in alle Scan-Zellen.
7 und ihre beigefügte Beschreibung haben beschrieben, weshalb Neusynchronisationsspeicher erforderlich sein können und wie sie verwendet werden können, um Datenübertragungen über umgeleitete Abschnitte gemeinsam genutzter Scan-Zellen zu registrieren, um Einstell- und Haltezeitgebungsprobleme, die zwischen einer sendenden und einer empfangenden dedizierten Scan-Zelle vorhanden sein könnten, aufzulösen.
Obgleich die vorliegende Erfindung in Übereinstimmung mit den in den Figuren gezeigten Ausführungsformen beschrieben worden ist, erkennt der Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet, dass es zu diesen Ausführungsformen Änderungen geben könnte, wobei diese Änderungen im Umfang der vorliegenden Erfindung liegen sollen.

Claims

Integrierte Schaltung, mit: einem Testdaten-Eingangsanschluss und einem Testdaten-Ausgangsanschluss; einem Boundary-Scan-Pfad (608, 612), der eine oder mehrere Gruppen von in Reihe geschalteten, dedizierten Boundary-Scan-Zellen und eine oder mehrere Gruppen von in Reihe geschalteten gemeinsam genutzten Boundary-Scan-Zellen umfasst, wobei der Boundary-Scan-Pfad einen Eingang und einen Ausgang besitzt; einer ersten Verbindung (path 1), die zwischen dem Testdaten-Eingangsanschluss und dem Boundary-Scan-Pfad-Eingang ausgebildet ist, und einer zweiten Verbindung (path 2), der zwischen dem Testdaten-Ausgangsanschluss und dem Boundary-Scan-Pfad-Ausgang ausgebildet ist.
Integrierte Schaltung nach Anspruch 1, ferner mit: einer Multiplexer-Schaltungsanordnung (636, 640), die dem Boundary-Scan-Pfad zugeordnet ist, um die eine oder die mehreren gemeinsam genutzten Gruppen von Boundary-Scan-Zellen wahlweise so umzuleiten, dass nur die eine oder die mehreren dedizierten Boundary-Scan-Zellengruppen zwischen dem Eingang und dem Ausgang vorhanden sind.
Integrierte Schaltung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, ferner mit: wenigstens einem Neusynchronisationsspeicher (702, 712), der sich in der Reihenschaltung zwischen wenigstens zwei der Gruppen dedizierter Boundary-Scan-Zellen befindet.
Integrierte Schaltung nach einem vorhergehenden Anspruch, bei der der Scan-Pfad oder ein Abschnitt hiervon als Teil eines eingebetteten Kerns verwirklicht ist oder damit über eine Schnittstelle verbunden ist.
Verfahren zum Eintreten in eine Boundary-Scan-Testbetriebsart, das die folgenden Schritte umfasst: Ausführen einer ersten seriellen Kommunikation, um Daten nur in eine Untermenge der Scan-Zellen in dem Boundary-Scan-Pfad zu laden, Eintreten in die Boundary-Scan-Testbetriebsart und Ausführen einer zweiten seriellen Kommunikation, um Daten in alle Scan-Zellen in dem Boundary-Scan-Pfad zu laden.