专利名称：一种可实现边界扫描多链路测试的装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种电子通讯领域的边界扫描测试装置及方法，具体涉及的是一种可实现边界扫描多链路测试的装置及方法。
背景技术：
现有技术中，大规模集成电路的引脚越来越多，引脚间距也越来越小。特别是表面贴装工艺的出现，集成电路复杂程度也不断增加，电路板的布局布线密度迅速增大，在这种情况下，传统的在线测试(ICT)技术已受到挑战，很难准确完成测试。
在上述背景下，为解决大规模集成电路的测试问题，20世纪80年代，联合测试活动组(JTAG，Joint Test Action Group)组织制订了边界扫描测试标准，1990年被美国电气电子工程师协会(IEEE)认可，并正式命名为IEEE1149.1-1990边界扫描测试(BST，Boundary-Scan Test)标准。
依据该协议能够快速地测试到高密度电路板上的JTAG IC内部故障，也可测试到JTAG芯片之间的互连故障等，解决了表面贴装LSIC和VLSIC印制电路板电路的测试性问题。因此，基于IEEE1149.1-1990规范的边界扫描测试技术提供了有效地测试引线间隔致密的电路板器件的能力。
现有的基于PC机边界扫描测试仪，所能实现的都是单个边界扫描链路的测试；实际上，由于很多边界扫描芯片都需要使用其JTAG口作为调试端口或程序的下载端口，所以很多边界扫描芯片的JTAG口都是独立的，并未形成边界扫描测试的链路。
这样，通过边界扫描所能测试的内容有限；如果使用在线测试仪来测试，在线测试仪动辄都是好几百万元，这对于一般的厂家来说，是难以承担的费用。
中国专利号CN200310115353.8“一种边界扫描测试控制器及边界扫描测试方法”和中国专利号CN03143906.3“一种边界扫描测试的实现方法及装置”提出了一种边界扫描测试装置及测试方法。但一次只能测试一条扫描链路，没有实现扫描链路到扩展功能。
欧洲专利EP0640920A1“Boundary-scan-based system and method fortest and diagnosis”(基于边界扫描的测试和诊断系统及方法)可以包含多个测试链，但其以电路板为基础测试对象，并且每块板的测试是分开进行的，类似于单链路测试。
中国专利号CN03100316.8“多链边界扫描测试系统及多链边界扫描测试方法”可以解决单链及多链测试的问题，但是由于其链路扩展的实现方式是选择开关为跳线开关，跳线开关有四个跳线插针，跳线开关完成第一跳线插针与第二跳线插针之间、第一跳线插针与第三跳线插针、第三跳线插针与第四跳线插针之间的导通。该专利的多链扩展方式是机械式的，使用上不方便。
目前的边界扫描测试方式具有以下缺陷1.只能实现单链测试，这不利于充分利用边界扫描资源进行测试；2.可以实现多链路测试，但链路扩展是通过机械方式实现，使用上并不方便。
因此，现有技术存在缺陷，而有待于改进和发展。
发明内容
本发明目的是提供一种可实现边界扫描多链路测试的装置及方法，用于单板级或系统级的边界扫描测试，实现边界扫描测试及其链路扩展测试，可以实现多达32个扫描链路的自动选择测试。
本发明的技术方案包括一种可实现边界扫描多链路测试的装置，其中，包括PC机模块、边界扫描测试卡及边界扫描扩展卡；所述边界扫描扩展卡由边界扫描接口扩展模块组成，用于在有多个边界扫描测试链路时，通过解析PC机发送过来的测试端口选择配置，将边界扫描扩展卡端口上的多个边界扫描链路连成一个新的边界扫描链路，进行测试。
所述的装置，其中，所述PC机模块包括人机交互界面模块、测试向量产生模块、数据传输模块、故障定位模块和边界扫描测试卡的驱动模块；其中，所述人机交互界面模块用于完成人机交互、测试功能项选择以及测试装置的配置设置；所述测试向量产生模块用于完成测试向量的产生，所述数据传输模块完成测试向量及端口的配置数据的发送；所述边界扫描测试卡的驱动模块用于完成边界扫描测试卡与PC机的驱动通讯。
所述的装置，其中，所述边界扫描测试卡包括PCI总线转本地总线模块、数据存储模块、边界扫描信号采集、转换模块；所述边界扫描测试卡通过PCI总线与PC机通讯，其输出为JTAG信号；所述PCI总线转本地总线模块用于完成PCI总线信号到本地总线信号的转换，所述数据存储模块用于存储测试响应数据；所述边界扫描信号采集、转换模块用于完成测试信号的转换以及测试响应的采集。
一种可实现边界扫描多链路测试的方法，其包括步骤A、进行系统配置；
B、产生测试矢量；C、开始边界扫描测试；D、接收测试数据；E、对测试数据进行分析并故障定位；F、保存测试结果；G、测试结束。
所述的方法，其中，所述步骤A还包括选择需要进行的测试功能项。
所述的方法，其中，所述步骤A还包括如果需要使用边界扫描扩展卡，对边界扫描扩展卡的相应端口进行配置。
所述的方法，其中，所述步骤B还包括根据需要进行的边界扫描测试功能项，结合测试算法，产生相应的测试矢量。
所述的方法，其中，所述步骤C还包括将测试数据通过PCI总线发送到边界扫描测试卡上，当测试数据已经写满边界扫描测试卡数据存储模块的发送数据区时，停止发送数据；当检测到有测试响应时，将JTAG测试响应转换为并行数据写入存储模块的接收数据区。
所述的方法，其中，所述步骤D还包括读取边界扫描测试卡上的数据存储模块接收数据区上的测试数据，如果测试向量还未发送完，读完后再回到步骤C发送测试数据。
所述的方法，其中，所述步骤E还包括在测试数据发送完毕后，对读取回来的响应数据进行故障分析，确定所测试的对象是否有故障，并且根据故障定位的方法，实现故障定位。
本发明所提供的一种可实现边界扫描多链路测试的装置及方法，通过边界扫描测试装置的PC机给用户提供使用方便的界面，测试向量的产生以及测试数据的分析，通过PC机程序与硬件良好配合快速实现边界扫描测试及链路扩展，其链路扩展简单方便灵活；硬件部分实现了与PC机通讯，同时将PC机的测试向量转换成JTAG信号，并完成了对测试数据的采集、存储；减少了更换扫描链路的次数，提高了测试覆盖率，实现方案简单易行，经济实用。
图1是本发明装置的系统结构图；图2是本发明的PC机模块结构图；图3是本发明装置边界扫描测试卡结构图；图4是本发明装置边界扫描扩展卡结构图；图5是本发明方法的工作流程图。
具体实施例方式
以下结合附图，将对本发明的各较佳实施例进行更为详细的说明。
本发明的可实现边界扫描多链路测试的装置100，如图1所示，其包括PC机模块、边界扫描测试卡及边界扫描扩展卡。其中，所述PC机模块包括人机交互界面模块、测试向量产生模块、数据传输模块、故障定位模块和边界扫描测试卡的驱动模块，如图2所示。
所述人机交互界面模块完成人机交互、测试功能项选择以及测试装置的配置设置；所述测试向量产生模块完成测试向量的产生；所述数据传输模块完成测试向量及端口的配置数据的发送；所述边界扫描测试卡的驱动模块完成边界扫描测试卡与PC机的驱动通讯。
所述边界扫描测试卡包括PCI总线转本地总线模块、数据存储模块、边界扫描信号采集、转换模块，如图3所示，边界扫描测试卡为PCI卡，通过PCI总线与PC机通讯，其输出为JTAG信号。所述PCI总线转本地总线模块完成PCI总线信号到本地总线信号的转换，所述数据存储模块存储测试响应数据，边界扫描信号采集、转换模块完成测试信号的转换以及测试响应的采集。
所述边界扫描扩展卡201、202由边界扫描接口扩展模块组成。当只有一个边界扫描测试链路时，不需要使用边界扫描扩展卡，直接将边界扫描测试卡的输出信号送至被测单元；如果有多个边界扫描测试链路时，需要使用边界扫描扩展卡，通过解析PC机发送过来的测试端口选择配置，将边界扫描扩展卡端口上的多个边界扫描链路连成一个新的边界扫描链路，进行测试。
本发明的边界扫描测试方法，其测试流程如下A、进行系统配置；B、产生测试矢量；C、开始边界扫描测试；D、接收测试数据；E、对测试数据进行分析并故障定位；F、保存测试结果；G、测试结束。
本发明可实现边界扫描多链路测试的装置结构如图1所示，包括PC机模块、边界扫描测试卡及边界扫描扩展卡。PC机模块实现人机交互，通过PC机的PCI总线与边界扫描测试卡实现通讯；边界扫描测试卡将把PC机的测试数据转换为JTAG信号送出，并完成信号的采集存储功能；边界扫描扩展卡将实现边界扫描测试的链路扩展功能。
所述PC机模块如图2所示，包括人机交互界面模块、测试向量产生模块、数据传输模块、故障定位模块和边界扫描测试卡的驱动模块。人机交互界面模块实现人机交互、测试功能项选择、测试卡选择以及要测试的多个链路的选择。
当只使用边界扫描测试卡时，就选择边界扫描测试卡；如果还需要使用边界扫描扩展卡，就需要选择边界扫描扩展卡，并选择所使用的端口。测试向量产生模块根据所选择的测试功能项，根据对应的测试算法产生相应的测试向量。数据传输模块将边界扫描测试卡、边界扫描扩展卡及其所使用的端口的选择配置数据和测试向量发送至边界扫描控制器，并从边界扫描测试卡读回测试响应数据。故障定位模块实现测试响应数据的分析，实现故障定位并显示、存储测试结果。边界扫描测试卡的驱动模块完成PC机与边界扫描测试卡之间的接口通讯。
所述边界扫描测试卡的结构框图如图3所示，其通过PCI总线实现与PC机通讯，当PCI信号转换为本地总线信号之后，将把测试数据写入边界扫描测试卡上的存储器中，待存储器的激励数据区写满以后，PC机暂停向边界扫描测试卡写入数据，然后发出信号让边界扫描信号采集、转换模块启动数据转换过程，将这些测试数据转换为JTAG测试信号并送出，然后边界扫描信号采集、转换模块开始检测边界扫描测试的响应数据，当有测试的响应数据后，将测试的响应数据转换为并行数据，写入存储器中，供PC机读取。如果测试数据还未发送完，PC机再次发送测试数据进行测试，直至整个测试完成。
如果进行测试的边界扫描链路只有一个，那么只需要将边界扫描测试卡的输出送至所测试的链路即可，如果所测试的边界扫描链路不止一个，就需要使用边界扫描扩展卡，最先发送到边界扫描测试卡的数据为边界扫描扩展卡的配置数据，然后由边界扫描测试卡将这些配置数据发送到边界扫描扩展卡，边界扫描扩展卡将根据这些配置数据进行端口选择并将相应的端口配置成一个新的边界扫描链路。
本发明所述的边界扫描扩展卡由边界扫描扩展模块组成，通过逻辑器件来实现，其结构图如图4所示，可最多扩展至32个JTAG口。使用边界扫描扩展卡时，首先应将所测试的边界扫描链路接至边界扫描扩展卡的各个端口，并在PC机中选中对应的边界扫描链路，即可实现对这些边界扫描链路的测试。
需要注意的是，边界扫描扩展卡将根据PC机的设置，链路由端口号大小首尾相连，端口号越小的链路越靠近TDI，端口号越大的链路越接近TDO。通过使用边界扫描扩展卡，将把一些独立的边界扫描测试链路扩展为一个新的大边界扫描链路进行测试，这样将有利于充分利用边界扫描资源进行边界扫描测试，进行单板级或系统级的测试，提高测试覆盖率，并且使用PC机来配合实现，使用简单方便。
本发明的边界扫描测试方法的测试工作具体流程如下1.进行系统配置，选择需要进行的测试功能项；如果需要使用边界扫描扩展卡时，对边界扫描扩展卡的相应端口进行配置；2.产生测试矢量，根据需要进行的边界扫描测试功能项，结合测试算法，产生相应的测试矢量；3.开始边界扫描测试，将测试数据通过PCI总线发送到边界扫描测试卡上，当测试数据已经写满边界扫描测试卡数据存储模块的发送数据区时，停止发送数据，当检测到有测试响应时，将JTAG测试响应转换为并行数据写入存储模块的接收数据区；4.接收测试数据，读取边界扫描测试卡上的数据存储模块接收数据区上的测试数据，如果测试向量还未发送完，读完后再回到步骤3发送测试数据，如果测试数据已经发送完毕，进入步骤5；5.对测试数据进行分析并故障定位，对读取回来的响应数据进行故障分析，确定所测试的对象是否有故障，并且根据故障定位的方法，实现故障定位；
6.保存测试结果，以备用户查询；7.测试结束，整个测试过程完成。
本发明边界扫描测试装置和方法，通过PC机给用户提供使用方便的界面，测试向量的产生以及测试数据的分析，以及PC机程序与硬件良好配合，能够快速实现边界扫描测试及链路扩展，链路扩展简单方便灵活；硬件部分实现了与PC机通讯，同时将PC机的测试向量转换成JTAG信号，并完成对测试数据的采集、存储。
应当理解的是，上述针对具体实施例的描述较为详细，并不能因此而理解为对本发明专利保护范围的限制，本发明的专利保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1.一种可实现边界扫描多链路测试的装置，其特征在于，包括PC机模块、边界扫描测试卡及边界扫描扩展卡；所述边界扫描扩展卡由边界扫描接口扩展模块组成，用于在有多个边界扫描测试链路时，通过解析PC机发送过来的测试端口选择配置，将边界扫描扩展卡端口上的多个边界扫描链路连成一个新的边界扫描链路，进行测试。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述PC机模块包括人机交互界面模块、测试向量产生模块、数据传输模块、故障定位模块和边界扫描测试卡的驱动模块；其中，所述人机交互界面模块用于完成人机交互、测试功能项选择以及测试装置的配置设置；所述测试向量产生模块用于完成测试向量的产生，所述数据传输模块完成测试向量及端口的配置数据的发送；所述边界扫描测试卡的驱动模块用于完成边界扫描测试卡与PC机的驱动通讯。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述边界扫描测试卡包括PCI总线转本地总线模块、数据存储模块、边界扫描信号采集、转换模块；所述边界扫描测试卡通过PCI总线与PC机通讯，其输出为JTAG信号；所述PCI总线转本地总线模块用于完成PCI总线信号到本地总线信号的转换，所述数据存储模块存储用于测试响应数据；所述边界扫描信号采集、转换模块用于完成测试信号的转换以及测试响应的采集。
4.一种可实现边界扫描多链路测试的方法，其包括步骤A、进行系统配置；B、产生测试矢量；C、开始边界扫描测试；D、接收测试数据；E、对测试数据进行分析并故障定位；F、保存测试结果；G、测试结束。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤A还包括选择需要进行的测试功能项。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤A还包括如果需要使用边界扫描扩展卡，对边界扫描扩展卡的相应端口进行配置。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤B还包括根据需要进行的边界扫描测试功能项，结合测试算法，产生相应的测试矢量。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤C还包括将测试数据通过PCI总线发送到边界扫描测试卡上，当测试数据已经写满边界扫描测试卡数据存储模块的发送数据区时，停止发送数据；当检测到有测试响应时，将JTAG测试响应转换为并行数据写入存储模块的接收数据区。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤D还包括读取边界扫描测试卡上的数据存储模块接收数据区上的测试数据，如果测试向量还未发送完，读完后再回到步骤C发送测试数据。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤E还包括在测试数据发送完毕后，对读取回来的响应数据进行故障分析，确定所测试的对象是否有故障，并且根据故障定位的方法，实现故障定位。
全文摘要
本发明公开了一种可实现边界扫描多链路测试的装置及方法，包括PC机模块、边界扫描测试卡及边界扫描扩展卡；所述边界扫描扩展卡由边界扫描接口扩展模块组成，用于在有多个边界扫描测试链路时，通过解析PC机发送过来的测试端口选择配置，将边界扫描扩展卡端口上的多个边界扫描链路连成一个新的边界扫描链路，进行测试。本发明装置及方法通过边界扫描测试装置的PC机给用户提供使用方便的界面，测试向量的产生以及测试数据的分析，通过PC机程序与硬件良好配合快速实现边界扫描测试及链路扩展，其链路扩展简单方便灵活；减少了更换扫描链路的次数，提高了测试覆盖率，实现方案简单易行，经济实用。
文档编号G01R31/317GK101071155SQ20061007881
公开日2007年11月14日 申请日期2006年5月8日 优先权日2006年5月8日
发明者李乾坤, 李宏伟, 王晓卿 申请人:中兴通讯股份有限公司