深入剖析SN54ABT8652與SN74ABT8652掃描測(cè)試設(shè)備

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，測(cè)試設(shè)備的性能和功能對(duì)于確保電路的穩(wěn)定性和可靠性至關(guān)重要。SN54ABT8652和SN74ABT8652作為德州儀器（Texas Instruments）SCOPE?可測(cè)試性集成電路家族的成員，為復(fù)雜電路板組件的測(cè)試提供了強(qiáng)大的支持。下面就來(lái)詳細(xì)了解這兩款設(shè)備。

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產(chǎn)品概述

SN54ABT8652和SN74ABT8652是帶有八進(jìn)制總線收發(fā)器和寄存器的掃描測(cè)試設(shè)備，兼容IEEE標(biāo)準(zhǔn)1149.1 - 1990（JTAG）測(cè)試訪問(wèn)端口和邊界掃描架構(gòu)。它們?cè)谡９δ苣Ｊ较屡c’F652和’ABT652功能等效，同時(shí)具備豐富的測(cè)試功能。采用先進(jìn)的EPIC - ΙΙB? BiCMOS設(shè)計(jì)，顯著降低了功耗。

產(chǎn)品特性

1. 指令集豐富：支持IEEE標(biāo)準(zhǔn)1149.1 - 1990所需的指令，以及可選的INTEST、CLAMP和HIGHZ指令。還具備并行簽名分析、偽隨機(jī)模式生成、樣本輸入/輸出切換、二進(jìn)制計(jì)數(shù)等功能。
2. 邊界掃描靈活性高：每個(gè)I/O有兩個(gè)邊界掃描單元，提供了更大的靈活性。
3. 多種封裝選項(xiàng)：包括收縮小外形（DL）、塑料小外形（DW）封裝、陶瓷芯片載體（FK）和標(biāo)準(zhǔn)陶瓷雙列直插式封裝（JT）。
4. 溫度范圍不同：SN54ABT8652適用于 - 55°C至125°C的全軍事溫度范圍，SN74ABT8652適用于 - 40°C至85°C的溫度范圍。

工作模式

正常模式

在正常模式下，設(shè)備的功能與’F652和’ABT652八進(jìn)制總線收發(fā)器和寄存器等效。數(shù)據(jù)在A總線和B總線之間的流動(dòng)由時(shí)鐘（CLKAB和CLKBA）、選擇（SAB和SBA）和輸出使能（OEAB和OEBA）輸入控制。例如，對(duì)于A到B的數(shù)據(jù)流動(dòng)，A總線上的數(shù)據(jù)在CLKAB的低到高轉(zhuǎn)換時(shí)被時(shí)鐘輸入到相關(guān)寄存器。

測(cè)試模式

當(dāng)激活測(cè)試訪問(wèn)端口（TAP）時(shí)，設(shè)備進(jìn)入測(cè)試模式。此時(shí)，正常的總線收發(fā)器和寄存器操作被抑制，測(cè)試電路被啟用，可觀察和控制設(shè)備的I/O邊界。測(cè)試電路通過(guò)四個(gè)專(zhuān)用測(cè)試引腳（TDI、TDO、TMS和TCK）進(jìn)行控制，執(zhí)行邊界掃描測(cè)試操作。

測(cè)試架構(gòu)

測(cè)試信息通過(guò)符合IEEE標(biāo)準(zhǔn)1149.1 - 1990的4線測(cè)試總線或TAP進(jìn)行傳輸。TAP控制器監(jiān)控TCK和TMS信號(hào)，提取同步和狀態(tài)控制信號(hào)，并為設(shè)備中的測(cè)試結(jié)構(gòu)生成適當(dāng)?shù)钠峡刂菩盘?hào)。

TAP控制器狀態(tài)

TAP控制器是一個(gè)同步有限狀態(tài)機(jī)，包含16個(gè)狀態(tài)，其中6個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)和10個(gè)不穩(wěn)定狀態(tài)。主要有兩條路徑：一條用于訪問(wèn)和控制選定的數(shù)據(jù)寄存器，另一條用于訪問(wèn)和控制指令寄存器。

• Test - Logic - Reset：設(shè)備上電時(shí)處于此狀態(tài)，測(cè)試邏輯被重置并禁用，設(shè)備執(zhí)行正常邏輯功能。
• Run - Test/Idle：執(zhí)行任何測(cè)試操作前，TAP控制器必須經(jīng)過(guò)此狀態(tài)。在此狀態(tài)下，測(cè)試邏輯可以處于活動(dòng)測(cè)試或空閑狀態(tài)。
• 其他狀態(tài)：如Select - DR - Scan、Select - lR - Scan、Capture - DR、Shift - DR等，每個(gè)狀態(tài)都有特定的功能，確保測(cè)試操作的順利進(jìn)行。

寄存器概述

指令寄存器（IR）

IR為8位長(zhǎng)，用于告訴設(shè)備要執(zhí)行的指令。在Capture - IR狀態(tài)下，IR捕獲二進(jìn)制值10000001；在Update - IR狀態(tài)下，移入IR的值被加載到影子鎖存器，當(dāng)前指令更新并生效。上電或處于Test - Logic - Reset狀態(tài)時(shí)，IR被重置為二進(jìn)制值11111111，選擇BYPASS指令。

數(shù)據(jù)寄存器

1. 邊界掃描寄存器（BSR）：38位長(zhǎng)，包含每個(gè)正常功能輸入的一個(gè)邊界掃描單元（BSC）和每個(gè)正常功能I/O的兩個(gè)BSC。用于存儲(chǔ)測(cè)試數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)捕獲源由當(dāng)前指令確定。上電或Test - Logic - Reset時(shí)，除BSC 36被重置為邏輯1外，其他BSC的值被重置為邏輯0。
2. 邊界控制寄存器（BCR）：11位長(zhǎng)，用于在RUNT指令上下文中實(shí)現(xiàn)基本SCOPE?指令集未包含的額外測(cè)試操作，如PRPG、PSA和二進(jìn)制計(jì)數(shù)等。上電或Test - Logic - Reset時(shí)，BCR被重置為二進(jìn)制值00000000010，選擇無(wú)輸入掩碼的PSA測(cè)試操作。
3. 旁路寄存器：1位掃描路徑，可縮短系統(tǒng)掃描路徑的長(zhǎng)度，減少完成測(cè)試操作所需的每個(gè)測(cè)試模式的位數(shù)。在Capture - DR狀態(tài)下，旁路寄存器捕獲邏輯0。

指令操作

指令寄存器操作碼

不同的操作碼對(duì)應(yīng)不同的指令，如EXTEST/INTEST用于邊界掃描，BYPASS用于旁路掃描，SAMPLE/PRELOAD用于樣本邊界等。每個(gè)指令都有特定的功能和操作模式，如邊界掃描指令可將設(shè)備輸入端子的數(shù)據(jù)捕獲到輸入BSC，將正常片上邏輯輸出的數(shù)據(jù)捕獲到輸出BSC。

邊界控制寄存器操作碼

BCR操作碼由BCR位2 - 0解碼，對(duì)應(yīng)不同的測(cè)試操作，如樣本輸入/輸出切換（TOPSIP）、偽隨機(jī)模式生成（PRPG）、并行簽名分析（PSA）等。這些操作在RUNT指令執(zhí)行的Run - Test/Idle狀態(tài)下進(jìn)行。

電氣特性與參數(shù)

絕對(duì)最大額定值

規(guī)定了輸入鉗位電流、輸出鉗位電流、最大封裝功耗、存儲(chǔ)溫度范圍等參數(shù)，超過(guò)這些額定值可能會(huì)對(duì)設(shè)備造成永久性損壞。

推薦工作條件

包括電源電壓、輸入輸出電壓等參數(shù)范圍，同時(shí)注意未使用的引腳必須保持高或低電平，以防止浮動(dòng)。

電氣特性

詳細(xì)列出了不同參數(shù)在不同測(cè)試條件下的最小值、典型值和最大值，如輸入鉗位電壓、輸出高電平電壓、輸出低電平電壓等，為電路設(shè)計(jì)提供了重要參考。

時(shí)序要求

在正常模式和測(cè)試模式下，對(duì)時(shí)鐘頻率、脈沖持續(xù)時(shí)間、建立時(shí)間、保持時(shí)間等時(shí)序參數(shù)都有明確要求，確保設(shè)備的正常運(yùn)行。

開(kāi)關(guān)特性

給出了不同輸入到輸出的切換時(shí)間和最大頻率等參數(shù)，反映了設(shè)備的響應(yīng)速度和性能。

封裝與機(jī)械數(shù)據(jù)

提供了多種封裝選項(xiàng)，包括不同封裝的引腳數(shù)量、尺寸、材料等信息，以及相應(yīng)的機(jī)械數(shù)據(jù)和焊接要求。

在實(shí)際設(shè)計(jì)中，電子工程師需要根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景和需求，合理選擇SN54ABT8652或SN74ABT8652，并結(jié)合其特性和參數(shù)進(jìn)行電路設(shè)計(jì)和測(cè)試。你在使用這類(lèi)測(cè)試設(shè)備時(shí)，有沒(méi)有遇到過(guò)什么特別的問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見(jiàn)解。