边界扫描Boundary Scan技术及其在芯片测试中的应用

发布网友发布时间：2024-10-02 06:05

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热心网友时间：2024-11-11 11:31

在芯片设计与制造的关键环节，确保质量与可靠性，边界扫描技术（Boundary Scan，简称BSCAN）扮演着至关角色。它是一种强大的芯片测试与验证方法，深入探讨其在芯片测试中的应用不可或缺。本文将分为两部分介绍BSCAN：原理、构成以及实际应用。

一、BSCAN的基本概念与应用

BSCAN是一种通过在集成电路引脚间建立可控扫描链，实现芯片串行访问的技术。随着电路板复杂性和SMT技术的发展，统一的边界扫描方法应运而生，解决了系统级测试问题。它在测试中的作用包括：

连通性测试：通过测试模式检查引脚间的通信，识别故障或异常连接。
故障定位：在制造中，BSCAN帮助定位焊点问题或晶体管故障，通过模式加载和信号观察来快速定位问题。
逻辑验证：设计阶段，BSCAN验证基本逻辑功能，确保其与预期相符。
硬件调试：通过扫描链观察信号行为，解决时序或逻辑错误问题。
多芯片级联测试：在系统集成中，BSCAN确保芯片间的连接性。

二、硬件实现：TAP控制器与核心结构

边界扫描的核心在于TAP（Test Access Port）控制器，它通过TCK、TMS、TDI和TDO等信号进行操作。TAP控制器负责控制扫描链，如JTAG标准状态转换，而指令寄存器存储和加载测试指令。测试数据寄存器则分为边界扫描寄存器、旁路寄存器和TDO驱动器，分别用于数据输入、存储和输出。

总结来说，边界扫描技术在芯片设计验证中是不可或缺的，通过TAP控制器和扫描链的协同，提供了全面的芯片内部功能和连通性测试手段。