专利名称：基于边界扫描结构的器件功能自动测试方法
技术领域：
本发明涉及电路板上电子器件的功能测试方法，具体说涉及具有边界扫描结构的电子器件的功能测试方法。
为达到上述目的，本发明提供的基于边界扫描结构的器件功能自动测试方法，包括(1)获取被测试器件功能的逻辑关系，根据该逻辑关系确定测试矢量输入文件和测试正确响应文件；(2)利用测试矢量输入文件为被测试器件测试激励输入引脚赋值，并将所述引脚的测试赋值施加到被测试器件的芯片内核电路上；(3)扫描被测试器件的测试响应输出引脚，获取被测试芯片的响应数据，将上述测试响应数据与测试正确响应文件进行比较，获得测试结果。
所述确定测试矢量输入文件是确定测试时被测试器件的测试激励输入引脚以及相应的输入矢量。
所述确定测试正确响应文件是确定被测试器件的测试响应输出引脚以及相应的期望响应值。
所述获取被测试器件功能的逻辑关系采用测试学习的方法实现。
由于本发明根据被测试器件功能的逻辑关系确定测试矢量输入文件和测试正确响应文件，利用测试矢量输入文件激励被测试器件，最后获取被测试芯片的响应数据，将上述测试响应数据与测试正确响应文件进行比较，获得测试结果。与现有的方法相比，测试成本低廉，只需利用计算机的并行端口或者在计算机机上插一块接口卡，即可完成被测试器件的测试，适用性较强，不再需要传统的任何探测工具，尤其对传统工具不能进行测试的隐性结点也能进行测试，因此本发明与传统方法相比能够对被测试器件进行更有效地测试。另外由于本发明所述方法适合于采用计算机进行测试操作，这样在测试时还可以提供传统测试方法无法提供的直观操作和观察界面，从而使本发明具有较高的测试效率。
本发明所述的方法基于边界扫描(BS)器件，由于该类器件在输入输出管脚与内核电路之间存在有边界扫描单元(BSC)，利用该单元可以对器件进行测试，从而提高器件的可控性和可观察性，本发明利用上述BSC对该类器件进行功能测试。
本发明所基于的边界扫描器件的典型结构参考图2。从图中可以看出，带边界扫描结构的芯片和不带边界扫描结构的芯片相比较，至少多4个测试存取通道(TAP)引脚测试时钟(TCK)、测试激励输入(TDI)、测试模式选择(TMS)和测试响应输出(TDO)，同时多了一个TAP控制器(图中未绘出)、指令寄存器和数据寄存器、旁路(BYPASS)寄存器。TAP控制器的操作按照国际电子电气工程师协会的1149.1标准(IEEE1149.1)定义的状态图来进行。由于带边界扫描结构的芯片在外部引脚和芯片内核之间，多了一些边界扫描单元。这些扫描单元在芯片正常工作时，使外部引脚和芯片内核直通；在进行芯片内部功能测试时，使外部引脚和芯片内核断开，通过边界扫描单元可以对芯片内核施加测试激励，也可以通过边界扫描单元从芯片内核接收测试响应，这样就可以完成芯片内部的功能测试。
应用本发明所述方法的测试系统的体系结构参考图3。图中所示测试系统由三部分组成计算机、JTAG(Joint Test Action Group联合测试活动组)控制器和包括被测试器件的被测试电路板。依据本发明所述方法的测试软件由计算机存储，该软件主要完成芯片资料的分析，提取芯片扫描结构信息，根据芯片的内部逻辑关系生成测试激励，并通过并行口、PCI接口、ISA接口、USB接口等硬件接口将测试激励传送到JTAG控制器。JTAG控制器负责将测试激励整理成JTAG信号(TDI、TMS和TCK)并施加到被测芯片上，并且同时从被测芯片回收测试响应(TDO)信号返回给计算机进行分析。
本发明所述方法的实施例参考
图1。按照图1，本发明在步骤1首先获取被测试器件功能的逻辑关系，根据该逻辑关系确定测试矢量输入文件和测试正确响应文件；当对被测试器件利用被测试电路板进行测试时，在该步骤中还要确定用于描述电路板上所有器件引脚的互连关系的网表文件。所述网表文件通过需要测试的电路板的电路原理图得到，用于确定电路板上器件的不同引脚的连接关系；所述测试矢量输入文件，用于指明进行被测试器件的输入引脚和相应的输入矢量。本例中对测试矢量输入文件作了如下规定文件的第一行说明有几个引脚作为输入，第二行说明被测试的是被测试电路板上的哪一个器件，第三行说明进行测试的芯片具体输入引脚号，以下依次为输入的测试矢量。例如下述具体的测试矢量输入文件示例4 ∥有4个作为输入的引脚U1 ∥被测试的器件在网表中的名字6 8 9 1 0 ∥作为输入的具体的4个引脚号1000∥以下各行依次为这4个引脚的测试输入矢量01000010………所述测试正确响应文件和测试矢量输入文件配合使用，所述测试正确响应文件用于指明被测试器件的输出引脚和相应的期望响应(相对于测试输入矢量)，这样上述测试矢量输入文件和测试正确响应文件就构成了被测试器件的测试真值表，以对被测试器件的内部功能进行验证。
本例对器件功能测试的正确响应文件作了以下规定文件的第一行说明器件有几个引脚作为输出，第二行说明被测试的是哪一个器件，第三行说明被测试器件的具体输出引脚号，以下依次为从输出的测试期望响应矢量。例如下述具体的测试正确响应文件示例8∥本次测试有8个输出引脚需要观察输出值；U1 ∥被测试的器件在网表上的名字为U1；11 12 13 14 15 16 17 18 ∥被测试器件的具体的8个输出引脚号；10000000 ∥以下依次为对应输入矢量的各组期望响应值；0100000000100000………………基于步骤1，在步骤2利用测试矢量输入文件为被测试器件测试激励输入引脚赋值，并将所述引脚的测试赋值施加到被测试器件的芯片内核电路上，然后在步骤3扫描被测试器件的测试响应输出引脚，获取被测试芯片的响应数据，并将相应的测试响应数据送出器件，例如送到计算机系统中的存储器或寄存器中，然后将上述测试响应数据与测试正确响应文件进行比较，获得测试结果。
由于实际中要获取被测试器件功能的逻辑关系很多时候比较困难，所述获取被测试器件功能的逻辑关系可以采用测试学习的方法实现。本例中采用的测试学习方法的前提条件是要得到一个互连关系和逻辑功能都确认正常的支持芯片内部功能测试的芯片以供学习。如果包含正常功能芯片的电路板很难确定，则可以多用几块电路板采用相同的确定性算法进行学习，采取“少数服从多数”的原则，确定出现最多的测试输入文件和正确响应文件作为进行测试的正确的真值表文件，然后根据这两个文件对其余电路板的被测试芯片进行内部功能测试。
权利要求
1.一种基于边界扫描结构的器件功能自动测试方法，包括(1)获取被测试器件功能的逻辑关系，根据该逻辑关系确定测试矢量输入文件和测试正确响应文件；(2)利用测试矢量输入文件为被测试器件测试激励输入引脚赋值，并将所述引脚的测试赋值施加到被测试器件的芯片内核电路上；(3)扫描被测试器件的测试响应输出引脚，获取被测试芯片的响应数据，将上述测试响应数据与测试正确响应文件进行比较，获得测试结果。
2.根据权利要求1所述的器件功能自动测试方法，其特征在于所述确定测试矢量输入文件是确定测试时被测试器件的测试激励输入引脚以及相应的输入矢量。
3.根据权利要求1所述的器件功能自动测试方法，其特征在于所述确定测试正确响应文件是确定被测试器件的测试响应输出引脚以及相应的期望响应值。
4.根据权利要求1所述的器件功能自动测试方法，其特征在于所述获取被测试器件功能的逻辑关系采用测试学习的方法实现。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的器件功能自动测试方法，其特征在于所述方法还包括当对被测试器件利用被测试电路板进行测试时，在步骤(1)中确定用于描述电路板上所有器件引脚的互连关系的网表文件。
全文摘要
本发明公开了一种基于边界扫描结构的器件功能自动测试方法，该方法首先获取被测试器件功能的逻辑关系，根据该逻辑关系确定测试矢量输入文件和测试正确响应文件，再利用测试矢量输入文件为被测试器件测试激励输入引脚赋值，并将所述引脚的测试赋值施加到被测试器件的芯片内核电路上，最后扫描被测试器件的测试响应输出引脚，获取被测试芯片的响应数据，将上述测试响应数据与测试正确响应文件进行比较，获得测试结果。采用上述方案对被测试器件进行功能测试成本低、效率高，操作简单方便。
文档编号G06F11/26GK1458592SQ02117678
公开日2003年11月26日 申请日期2002年5月14日 优先权日2002年5月14日
发明者李颖悟, 游志强, 兰波, 徐光晓 申请人:华为技术有限公司