현대 전자공학에서는 인쇄 회로 기판의 상호 연결(선)을 테스트하는 데 바운더리 스캔이 필수적입니다. 1985년에 JTAG(Joint Test Action Group)는 바운더리 스캔 기술을 업계의 주요 진전으로 만드는 일련의 표준을 개발했습니다. 이 기술의 일부로서 BSDL(Boundary Scan Description Language)은 1994년 이래로 공통 표준이 되어 전자 장치 회사가 효과적인 테스트 프로세스를 설계하는 데 도움이 되었습니다.
바운더리 스캔 아키텍처는 물리적인 테스트 프로브 없이도 로직 클러스터와 메모리를 포함한 상호 연결을 테스트할 수 있습니다.
BSDL의 주요 기능은 IEEE Std 1149.1을 지원하는 각 장치에 대한 명확한 설명을 제공하는 것입니다. 이러한 설명을 통해 엔지니어는 설계를 더 쉽게 문제 해결, 테스트 및 검증할 수 있습니다. 이런 방식으로 설계 과정에서 문제가 발생할 경우, 엔지니어는 신속하게 문제를 찾아내고 불필요한 시간과 자원의 낭비를 피할 수 있습니다.
경계 주사 기술을 사용하면 테스트 프로세스에서 장치의 입력 및 출력 핀을 직접 제어할 수 있습니다. 이 기술을 사용하면 과거에는 매우 어려웠던 밀집된 구성 요소 레이아웃에서 전자 장치를 테스트할 수 있습니다. 개발자는 BSDL을 통해 각 디지털 신호의 동작을 정의하고, 특정 테스트 벡터를 사용하여 신호를 구동하고 응답을 확인하여 연결의 정확성을 확인할 수 있습니다.
BSDL을 사용하면 설계자는 시스템에 대한 테스트 벡터를 생성할 수 있으며, 이는 경계 스캔 프로세스의 효율성을 높이는 데 도움이 됩니다.
바운더리 스캔 기능을 제공하기 위해 IC 제조업체는 외부 핀에 연결되는 스캔 셀을 포함하여 추가 로직을 장치에 통합합니다. 이러한 스캔 셀은 JTAG 테스트 액세스 포트(TAP) 컨트롤러에 대한 지원과 결합된 외부 경계 스캔 시프터(BSR)를 형성합니다. 이를 통해 엔지니어는 회로 기판에 있는 독립형 칩을 테스트하는 것만큼 쉽고 효율적으로 통합된 부품을 테스트할 수 있습니다.
또한, 이러한 설계는 일반적으로 Verilog나 VHDL 라이브러리에서 발견되며, 이 경우 추가 논리에 대한 부담은 최소화되면서도 테스트 효율성이 향상되는 효과가 상당합니다.
테스트 과정에서 설계자는 다양한 테스트 벡터에 따라 회로에 신호를 입력하여 출력 응답이 예상대로인지 확인합니다. 이 프로세스는 EXTEST 명령을 사용하여 칩 간의 상호 연결을 확인할 수 있으며, INTEST 명령을 사용하여 칩의 내부 논리를 테스트할 수도 있습니다.
BSDL과 설계의 "넷리스트"를 결합하면 테스트 애플리케이션을 자동으로 생성할 수 있으며, 이는 특히 고급 상용 JTAG 테스트 시스템에서 효과적입니다.
이러한 테스트 시스템은 다양한 유형의 플래시 메모리 프로그래밍과 같은 테스트와 관련되지 않은 애플리케이션에도 도움이 될 수 있습니다. 오늘날 차량 내 구성 요소의 밀도가 점점 높아지고 있기 때문에 이 기술의 존재는 의심할 여지 없이 설계자에게 큰 도움이 됩니다.
JTAG와 바운더리 스캔의 잠재력은 계속해서 커지고 있습니다. 임베디드 시스템에 대한 요구가 증가함에 따라, 바운더리 스캔이 제공하는 테스트 및 디버깅 기능이 점점 더 중요해질 것입니다. BSDL은 테스트 범위를 넓힐 뿐만 아니라, 제품 출시 시간을 앞당기고 시장 경쟁력을 향상시킵니다.
바운더리 스캔 기술이 해결을 기다리고 있는 전자 설계 분야의 잠재적 과제는 얼마나 될까요?