SN54BCT8240A和SN74BCT8240A掃描測試設(shè)備詳解

在電子設(shè)備的設(shè)計和測試過程中，高效準(zhǔn)確的測試設(shè)備至關(guān)重要。SN54BCT8240A和SN74BCT8240A作為德州儀器SCOPE?可測試性集成電路家族的成員，為復(fù)雜電路板組件的測試提供了強(qiáng)大的支持。

文件下載：SN74BCT8240ADWR.pdf

1. 產(chǎn)品概述

1.1 基本信息

SN54BCT8240A和SN74BCT8240A是帶有八進(jìn)制反相緩沖器的掃描測試設(shè)備。它們在正常功能模式下與’F240和’BCT240功能等效，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)。測試操作與測試訪問端口（TAP）同步，還能通過識別TMS引腳上的雙高電平電壓（10V）實現(xiàn)可選的測試復(fù)位信號。

1.2 產(chǎn)品特點

• 支持邊界掃描：支持IEEE標(biāo)準(zhǔn)1149.1 - 1990邊界掃描，方便對復(fù)雜電路板組件進(jìn)行測試。
• 多種測試功能：具備并行簽名分析（PSA）和偽隨機(jī)模式生成（PRPG）等測試功能。
• 不同溫度范圍：SN54BCT8240A適用于 - 55°C至125°C的全軍事溫度范圍，SN74BCT8240A適用于0°C至70°C的溫度范圍。
• 多種封裝選項：包括塑料小外形（DW）封裝、陶瓷芯片載體（FK）以及標(biāo)準(zhǔn)塑料和陶瓷300 - mil DIP（JT、NT）封裝。

2. 功能模式

2.1 正常模式

在正常模式下，這些設(shè)備的功能與’F240和’BCT240八進(jìn)制緩沖器等效。測試電路可由TAP激活，用于對設(shè)備端子上的數(shù)據(jù)進(jìn)行快照采樣或?qū)吔鐪y試單元進(jìn)行自檢。激活TAP在正常模式下不會影響SCOPE?八進(jìn)制緩沖器的功能操作。

2.2 測試模式

在測試模式下，SCOPE?八進(jìn)制緩沖器的正常操作被禁止，測試電路被啟用，用于觀察和控制設(shè)備的I/O邊界。啟用后，測試電路可執(zhí)行IEEE標(biāo)準(zhǔn)1149.1 - 1990中描述的邊界掃描測試操作。

3. 測試架構(gòu)

3.1 測試總線

串行測試信息通過符合IEEE標(biāo)準(zhǔn)1149.1 - 1990的4線測試總線（TAP）傳輸。測試指令、測試數(shù)據(jù)和測試控制信號都通過該串行測試總線傳遞。

3.2 TAP控制器

TAP控制器是一個同步有限狀態(tài)機(jī)，它監(jiān)控測試總線上的TCK和TMS信號，從中提取同步（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峡刂菩盘枴AP控制器完全與TCK信號同步，輸入數(shù)據(jù)在TCK的上升沿捕獲，輸出數(shù)據(jù)在TCK的下降沿變化。

3.3 測試寄存器

設(shè)備包含一個8位指令寄存器和三個測試數(shù)據(jù)寄存器：一個18位邊界掃描寄存器、一個2位邊界控制寄存器和一個1位旁路寄存器。

4. 狀態(tài)圖描述

TAP控制器有16個狀態(tài)，包括6個穩(wěn)定狀態(tài)和10個不穩(wěn)定狀態(tài)。主要有兩條路徑：一條用于訪問和控制選定的數(shù)據(jù)寄存器，另一條用于訪問和控制指令寄存器。

4.1 測試邏輯復(fù)位（Test - Logic - Reset）

設(shè)備上電后處于該狀態(tài)，測試邏輯被復(fù)位并禁用，設(shè)備執(zhí)行正常邏輯功能。指令寄存器復(fù)位為選擇BYPASS指令的二進(jìn)制值11111111，邊界控制寄存器復(fù)位為選擇PSA測試操作的二進(jìn)制值10。

4.2 運(yùn)行測試/空閑（Run - Test/Idle）

TAP控制器在執(zhí)行任何測試操作之前必須經(jīng)過該狀態(tài)。在該狀態(tài)下，測試邏輯可以主動運(yùn)行測試或處于空閑狀態(tài)。

4.3 其他狀態(tài)

包括Select - DR - Scan、Select - lR - Scan、Capture - DR、Shift - DR等多個狀態(tài)，每個狀態(tài)都有其特定的功能和操作。例如，Capture - DR狀態(tài)用于捕獲選定數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)據(jù)，Shift - DR狀態(tài)用于將數(shù)據(jù)串行移位通過選定的數(shù)據(jù)寄存器。

5. 寄存器概述

5.1 指令寄存器（IR）

IR為8位長，用于告訴設(shè)備要執(zhí)行的指令。它包含操作模式、測試操作、要選擇的數(shù)據(jù)寄存器以及在Capture - DR期間要捕獲到選定數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)據(jù)來源等信息。

5.2 數(shù)據(jù)寄存器

• 邊界掃描寄存器（BSR）：18位長，包含每個正常功能輸入引腳和輸出引腳的邊界掃描單元（BSC），用于存儲測試數(shù)據(jù)和捕獲數(shù)據(jù)。
• 邊界控制寄存器（BCR）：2位長，用于在RUNT指令的上下文中實現(xiàn)基本SCOPE?指令集未包含的額外測試操作，如PRPG和PSA。
• 旁路寄存器：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)。

6. 指令和操作

6.1 指令寄存器操作碼

設(shè)備支持多種指令，如EXTEST/INTEST、BYPASS、SAMPLE/PRELOAD等。不同的指令對應(yīng)不同的操作和功能，例如邊界掃描指令用于執(zhí)行邊界掃描測試，旁路掃描指令用于縮短掃描路徑等。

6.2 邊界控制寄存器操作碼

BCR的操作碼決定了在Run - Test/Idle狀態(tài)下執(zhí)行的測試操作，包括樣本輸入/切換輸出（TOPSIP）、偽隨機(jī)模式生成（PRPG）、并行簽名分析（PSA）和同時進(jìn)行PSA和PRPG（PSA/PRPG）。

7. 時序描述

所有測試操作都與TCK同步。數(shù)據(jù)在TCK的上升沿捕獲，在TCK的下降沿輸出。通過改變TMS的值和TCK的邊沿，可以使TAP控制器在不同狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換。

8. 電氣特性和參數(shù)

8.1 絕對最大額定值

包括電源電壓范圍、輸入電壓范圍、輸出電流等參數(shù)，超出這些額定值可能會對設(shè)備造成永久性損壞。

8.2 推薦工作條件

規(guī)定了電源電壓、輸入電壓、輸出電流等參數(shù)的推薦范圍，以確保設(shè)備的正常工作。

8.3 電氣特性

包括輸入輸出電壓、電流、電容等參數(shù)，這些參數(shù)在推薦的工作溫度范圍內(nèi)進(jìn)行測試。

8.4 時序要求

規(guī)定了時鐘頻率、脈沖持續(xù)時間、建立時間、保持時間等時序參數(shù)，確保測試操作的準(zhǔn)確性。

8.5 開關(guān)特性

在正常模式和測試模式下，設(shè)備的開關(guān)特性不同，包括傳播延遲時間、上升時間、下降時間等參數(shù)。

9. 封裝信息

提供了多種封裝選項，如DW、JT、NT、FK等，每種封裝都有其特定的尺寸和引腳配置。同時，還提供了封裝材料和機(jī)械數(shù)據(jù)等信息。

SN54BCT8240A和SN74BCT8240A掃描測試設(shè)備憑借其豐富的功能和良好的性能，為電子工程師在電路板測試和驗證方面提供了有力的支持。在實際應(yīng)用中，工程師需要根據(jù)具體的需求和條件，合理選擇和使用這些設(shè)備，以確保測試的準(zhǔn)確性和效率。你在使用這些設(shè)備的過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗和見解。