Language
Country/Area
No result found
邊界掃描技術的秘密：如何讓電子設備無需實體探針就能測試？
電子設備的測試和除錯一直是工程師們面臨的重大挑戰。在這個高度複雜的行業中，邊界掃描技術提供了一種創新的方法來檢測印刷電路板（PCB）及其內部的多個子模塊，這完全不需要物理測試探針。本文將探討這項技術的原理、應用及其對當前電子設計的重要性。
邊界掃描技術概述
邊界掃描是一種專門的測試方法，其最早由聯合測試行動小組（JTAG）於1990年制定並標準化，隨後發展為業界廣泛認可的測試標準。這項技術能夠通過為每個外部引腳添加測試單元，實現精確的信號檢測。這些測試單元通過JTAG掃描鏈進行編程，可以控制信號的輸入和輸出，從而驗證電路的正確性。
邊界掃描架構為電子設備提供了一種測試互連的手段，包括邏輯群和記憶體，而無需物理測試探針。
內部基礎設施的重要性
在提供邊界掃描能力的過程中，集成電路供應商必須在線路中添加額外的邏輯，這包括每個外部引腳的掃描單元。這些單元組成了一個外部邊界掃描寄存器（BSR），並與JTAG測試訪問端口（TAP）控制器支持相結合。當電路進入測試模式時，這些寄存器可以轉移數據流，使得外部信號得以輸出。
測試機制的工作原理
邊界掃描技術的核心是其靈活的測試機制。通過能夠強制數據進入板卡，掃描單元可設置測試條件。然後，通過返回數據流，測試系統可以獲取輸出信號並進行分析。這種方法使得現今密集排列的電路板能夠在不接觸的情況下進行測試，從而顯著提高測試效率。
邊界掃描使得測試系統能夠在不需要物理探針的情況下進行電子板的測試。
JTAG測試操作的流程
邊界掃描的其中一個關鍵元素是JTAG所提供的指令系統，它允許用戶對每個引腳進行控制。每個信號的狀態透過掃描寄存器進行實時監控。在測試過程中，邊界掃描單元的配置可以支持外部測試及內部邏輯測試，分別對應於EXTEST（外部測試）及INTEST（內部測試）指令。
板卡測試基礎設施的發展
商業的高端JTAG測試系統能夠從CAD/EDA系統導入設計網絡以及邊界掃描描述語（BSDL）模型，從而自動生成測試應用。這些系統不僅支持測試，還能進行各種聯機編程操作，大幅增強了測試的靈活性和效率。
這些系統經常使用來結合其他測試系統，如在電路測試儀（ICT）或功能板卡測試系統。
調試能力的增強
除了測試功能外，邊界掃描技術還為開發者和工程師提供了強大的調試支持。在開發嵌入式系統的過程中，JTAG測試訪問端口（TAP）可以轉換成低速邏輯分析儀，以便進行數據的收集與分析。
結論
隨著電子設計不斷向複雜化發展，邊界掃描技術的應用越來越廣泛。它不僅提高了設備測試的準確性，也支持了更高效的故障診斷。然而，未來的挑戰是如何在不斷進化的設計需求中，進一步優化這項技術的應用和實現。你是否已經思考過如何在你的設計中運用邊界掃描技術來提升測試效率呢？
