SN54ABT18245A和SN74ABT18245A掃描測試設(shè)備：18位總線收發(fā)器的技術(shù)剖析

在電子設(shè)備的設(shè)計(jì)與測試中，掃描測試設(shè)備起著至關(guān)重要的作用。今天我們要深入探討的是德州儀器（Texas Instruments）的SN54ABT18245A和SN74ABT18245A掃描測試設(shè)備，它們配備18位總線收發(fā)器，屬于SCOPE?可測試性集成電路家族的成員，并且兼容IEEE標(biāo)準(zhǔn)1149.1 - 1990（JTAG）測試訪問端口和邊界掃描架構(gòu)。

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產(chǎn)品概述

SN54ABT18245A和SN74ABT18245A是德州儀器SCOPE?測試性集成電路家族的一部分，支持IEEE標(biāo)準(zhǔn)1149.1 - 1990邊界掃描，便于對復(fù)雜電路板組件進(jìn)行測試。掃描訪問測試電路通過4線測試訪問端口（TAP）接口實(shí)現(xiàn)。SN54ABT18245A采用WD封裝，適用于 -55°C至125°C的全軍事溫度范圍；SN74ABT18245A采用DGG或DL封裝，工作溫度范圍為 -40°C至85°C。

功能特性

正常模式

在正常模式下，它們是18位非反相總線收發(fā)器，可作為兩個9位收發(fā)器或一個18位收發(fā)器使用。數(shù)據(jù)流向由方向控制（DIR）和輸出使能（OE）輸入控制。當(dāng)OE為低電平，DIR為低電平時，數(shù)據(jù)從B總線傳輸?shù)紸總線；當(dāng)OE為低電平，DIR為高電平時，數(shù)據(jù)從A總線傳輸?shù)紹總線；當(dāng)OE為高電平時，設(shè)備處于隔離狀態(tài)。

測試模式

測試模式下，SCOPE?總線收發(fā)器的正常操作被抑制，測試電路被啟用，以觀察和控制設(shè)備的輸入/輸出（I/O）邊界。測試電路根據(jù)IEEE標(biāo)準(zhǔn)1149.1 - 1990中描述的協(xié)議執(zhí)行邊界掃描測試操作。

測試引腳

四個專用測試引腳用于觀察和控制測試電路的操作，分別是測試數(shù)據(jù)輸入（TDI）、測試數(shù)據(jù)輸出（TDO）、測試模式選擇（TMS）和測試時鐘（TCK）。此外，測試電路還執(zhí)行其他測試功能，如對數(shù)據(jù)輸入進(jìn)行并行簽名分析（PSA）和從數(shù)據(jù)輸出生成偽隨機(jī)模式（PRPG）。

測試架構(gòu)

TAP控制器

測試信息通過符合IEEE標(biāo)準(zhǔn)1149.1 - 1990的4線測試總線（TAP）傳輸。TAP控制器監(jiān)控測試總線上的TCK和TMS信號，提取同步（TCK）和狀態(tài)控制（TMS）信號，并為設(shè)備中的測試結(jié)構(gòu)生成適當(dāng)?shù)钠峡刂菩盘?。TAP控制器是一個同步有限狀態(tài)機(jī)，由16個狀態(tài)組成，包括6個穩(wěn)定狀態(tài)和10個不穩(wěn)定狀態(tài)。

測試寄存器

設(shè)備包含一個8位指令寄存器和四個測試數(shù)據(jù)寄存器：一個44位邊界掃描寄存器、一個3位邊界控制寄存器、一個1位旁路寄存器和一個32位設(shè)備識別寄存器。

指令寄存器（IR）

指令寄存器長8位，用于告訴設(shè)備要執(zhí)行的指令，包括操作模式（正常模式或測試模式）、要執(zhí)行的測試操作、在數(shù)據(jù)寄存器掃描期間要選擇的四個數(shù)據(jù)寄存器中的哪一個，以及在Capture - DR期間要捕獲到所選數(shù)據(jù)寄存器中的數(shù)據(jù)來源。

邊界掃描寄存器（BSR）

邊界掃描寄存器長44位，用于存儲要外部應(yīng)用到設(shè)備輸出引腳的測試數(shù)據(jù)，和/或捕獲在正常片上邏輯輸出內(nèi)部和/或設(shè)備輸入引腳外部出現(xiàn)的數(shù)據(jù)。

邊界控制寄存器（BCR）

邊界控制寄存器長3位，用于在邊界運(yùn)行測試（RUNT）指令的上下文中實(shí)現(xiàn)基本SCOPE?指令集未包含的附加測試操作，如PRPG、PSA和二進(jìn)制計(jì)數(shù)（COUNT）。

旁路寄存器

旁路寄存器是一個1位掃描路徑，可用于縮短系統(tǒng)掃描路徑的長度，減少完成測試操作所需的每個測試模式的位數(shù)。

設(shè)備識別寄存器（IDR）

設(shè)備識別寄存器長32位，可用于識別設(shè)備的制造商、部件號和版本。

指令操作

邊界掃描（EXTEST）

符合IEEE標(biāo)準(zhǔn)1149.1 - 1990的EXTEST指令，選擇邊界掃描寄存器進(jìn)行掃描，捕獲設(shè)備輸入和I/O引腳的數(shù)據(jù)，并將掃描到輸入BSC的數(shù)據(jù)應(yīng)用到正常片上邏輯的輸入，將掃描到輸出模式I/O BSC的數(shù)據(jù)應(yīng)用到設(shè)備I/O引腳。

識別讀?。?a target="_blank">IDCODE）

符合IEEE標(biāo)準(zhǔn)1149.1 - 1990的IDCODE指令，選擇設(shè)備識別寄存器進(jìn)行掃描，設(shè)備處于正常模式。

采樣邊界（SAMPLE/PRELOAD）

符合IEEE標(biāo)準(zhǔn)1149.1 - 1990的SAMPLE/PRELOAD指令，選擇邊界掃描寄存器進(jìn)行掃描，捕獲設(shè)備輸入引腳和輸入模式I/O引腳的數(shù)據(jù)，以及正常片上邏輯輸出的數(shù)據(jù)。

旁路掃描（BYPASS）

符合IEEE標(biāo)準(zhǔn)1149.1 - 1990的BYPASS指令，選擇旁路寄存器進(jìn)行掃描，在Capture - DR期間捕獲邏輯0值，設(shè)備處于正常模式。

控制邊界到高阻抗（HIGHZ）

符合IEEE標(biāo)準(zhǔn)1149.1a - 1993的HIGHZ指令，選擇旁路寄存器進(jìn)行掃描，在Capture - DR期間捕獲邏輯0值，設(shè)備處于修改后的測試模式，所有設(shè)備I/O引腳置于高阻抗?fàn)顟B(tài)，設(shè)備輸入引腳保持工作，正常片上邏輯功能正常執(zhí)行。

控制邊界到1/0（CLAMP）

符合IEEE標(biāo)準(zhǔn)1149.1a - 1993的CLAMP指令，選擇旁路寄存器進(jìn)行掃描，在Capture - DR期間捕獲邏輯0值，將輸入BSC中的數(shù)據(jù)應(yīng)用到正常片上邏輯的輸入，將輸出模式I/O BSC中的數(shù)據(jù)應(yīng)用到設(shè)備I/O引腳，設(shè)備處于測試模式。

邊界運(yùn)行測試（RUNT）

選擇旁路寄存器進(jìn)行掃描，在Capture - DR期間捕獲邏輯0值，設(shè)備處于測試模式，在Run - Test/Idle期間執(zhí)行BCR中指定的測試操作。

邊界讀?。≧EADBN/READBT）

選擇邊界掃描寄存器進(jìn)行掃描，在Capture - DR期間BSR中的值保持不變，用于在PSA操作后檢查數(shù)據(jù)。

邊界自測試（CELLTST）

選擇邊界掃描寄存器進(jìn)行掃描，在Capture - DR期間所有BSC捕獲其當(dāng)前值的反值，用于驗(yàn)證BSR的移位寄存器和影子鎖存器元素的完整性。

邊界切換輸出（TOPHIP）

選擇旁路寄存器進(jìn)行掃描，在Capture - DR期間捕獲邏輯0值，在Run - Test/Idle期間，所選輸出模式BSC的移位寄存器元素中的數(shù)據(jù)在每個TCK上升沿切換，在影子鎖存器中更新，并在每個TCK下降沿應(yīng)用到相關(guān)設(shè)備I/O引腳，輸入模式BSC中的數(shù)據(jù)保持不變。

邊界控制寄存器掃描（SCANCN/SCANCT）

選擇邊界控制寄存器進(jìn)行掃描，在Capture - DR期間BCR中的值保持不變，必須在邊界運(yùn)行測試操作之前執(zhí)行此操作，以指定要執(zhí)行的測試操作。

總結(jié)

SN54ABT18245A和SN74ABT18245A掃描測試設(shè)備憑借其豐富的功能和強(qiáng)大的測試能力，為電子工程師在電路板測試和驗(yàn)證方面提供了有力的支持。通過深入了解其測試架構(gòu)、指令操作和寄存器功能，我們可以更好地利用這些設(shè)備進(jìn)行高效的測試和故障診斷。在實(shí)際應(yīng)用中，你是否遇到過類似設(shè)備的使用問題？你又是如何解決的呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。