ICT技术之Boundary-Scan边界扫描

在百分之八九十的线路板生产厂家中，ICT测试仪要求每一个电路节点至少有一个测试点。但随着器件集成度增高，功能越来越强，封装越来越小，SMT加工元件的增多，多层板的使用，PCBA板元件密度的增大，要在每一个节点放一根探针变得很困难，为增加测试点，使制造费用增高；同时为开发一个功能强大器件的测试库变得困难，开发周期延长。为此，联合测试组织（JTAG）颁布了IEEE1149.1测试标准。

IEEE1149.1定义了一个扫描器件的几个重要特性。首先定义了组成测试访问端口（TAP）的四（五〕个管脚：TDI、TDO、TCK、TMS，（TRST）。测试方式选择（TMS）用来加载控制信息；其次定义了由TAP控制器支持的几种不同测试模式，主要有外测试（EXTEST）、内测试（INTEST）、运行测试（RUNTEST）；最后提出了边界扫描语言（Boundary Scan Description Language），BSDL语言描述扫描器件的重要信息，它定义管脚为输入、输出和双向类型，定义了TAP的模式和指令集。

具有边界扫描的器件的每个引脚都和一个串行移位寄存器（SSR）的单元相接，称为扫描单元，扫描单元连在一起构成一个移位寄存器链，用来控制和检测器件引脚。其特定的四个管脚用来完成测试任务。

将多个扫描器件的扫描链通过他们的TAP连在一起就形成一个连续的边界寄存器链，在链头加TAP信号就可控制和检测所有与链相连器件的管脚。这样的虚拟接触代替了针床夹具对器件每个管脚的物理接触，虚拟访问代替实际物理访问，去掉大量的占用PCB板空间的测试焊盘，减少了PCB和夹具的制造费用。

作为一种测试策略，在对PCB板进行可测性设计时，可利用专门软件分析电路网点和具扫描功能的器件，决定怎样有效地放有限数量的测试点，而又不减低测试覆盖率，最经济的减少测试点和测试针。

边界扫描技术解决了无法增加测试点的困难，更重要的是它提供了一种简单而且快捷地产生测试图形的方法，利用软件工具可以将BSDL文件转换成测试图形，如Teradyne的Victory，GenRad的Basic Scan和Scan Path Finder。解决编写复杂测试库的困难。

用TAP访问口还可实现对如CPLD、FPGA、Flash Memroy的在线编程（In-System Program或On Board Program）。