邊界掃描調(diào)試的技巧分享   Post By：2008-12-18 13:55:21 

我咨詢過的用戶大概都會提出以下三個問題：
1. 什么情況又會造成邊界掃描測試不穩(wěn)定？
2. 怎樣調(diào)試邊界掃描？
3. 安捷倫的調(diào)試工具怎樣用呢？


那么，今天的課題就來為各位解答這三個問題。

 

根據(jù)本人的經(jīng)驗來看，其實大部分的邊界掃描是不用調(diào)試的。

 

換句話說就是要減少邊界掃描的調(diào)試機會。那怎樣建設(shè)呢？
1. 得到正確的BSDL文件。
2. 嚴(yán)格并正確的按照流程發(fā)展測試程序。
3. 選擇一家較好的夾具供應(yīng)商。


通常情況下，測試工程師沒有BSDL文件。他們在發(fā)展程序的時候向R&D或客戶索要BSDL文件。這個非常關(guān)鍵！拿到了正確的BSDL文件，可以說是成功的一大半。
拿到了BSDL文件后，怎樣判斷是否是正確的呢？
1. 在BT-Basic窗口下來Compile。注意：該方法只能檢查BSDL文件是否有語法錯誤，不能判斷BSDL文件的正確性！
2. 購買第三方的工具來驗證。如：Asset公司的ScanWorks、Corelis公司的ScanExpress等產(chǎn)品。
小提示：收集是一個非常好的習(xí)慣。將之前驗證過的BSDL文件全部收集起來以備下次使用。

特別奉獻給Agilent3070用戶們：請按照正確的方式設(shè)定Board Consultant。（以具有Advance Boundary Scan License為例）

1. IPG Global Options Form的設(shè)定。
   1）Boundary-Scan Disables選項請設(shè)為On。盡量不要設(shè)為Off。因為如果你設(shè)為Off，你將不會產(chǎn)生Boundary Scan Chain的Disable文件。如u1_u4_dis文件將不會產(chǎn)生。
   2）Ground Bounce Suppression選項設(shè)為On。當(dāng)然，你也可以設(shè)為Off，這是你的自由，但你就不當(dāng)心會有Ground Bounce的問題嗎？
   3）Powered Shorts Shorting Radius中填入50即可。本人認(rèn)為，現(xiàn)在各家知名EMS制造廠的工藝都非常好了，一般不會有什么錫渣殘留在板子上面。因此，Powered Shorts的測試只需要考慮半徑50mil內(nèi)地短路就可以了。當(dāng)然，如果你不是很放心你們生產(chǎn)線的工藝，你可以考慮將半徑設(shè)為100mil，甚至是200mil。

2. 邊界掃描元件的設(shè)定。
   1）打開邊界掃描元件的窗口Device Entry Form。以U1為例。
   2) 選擇Options下拉菜單中的Show Scan Library Test Options。
   3）點擊1149_1左邊的小按鈕。這表示U1需要做邊界掃描測試。
   4）在BSDL Part Number欄中填寫U1的BSDL文件的名字。
   5）在Device Package Type欄中填寫U1的正確封裝類型。該欄需要填寫的內(nèi)容必須和BSDL文件總定義的IC封裝類型一致。
   6）在Connect Test選項中選擇Yes。這表示U1有測試Access的點會通過邊界掃描來測試。大部分的用戶都認(rèn)為邊界掃描測試Pass了要比VTEP測試Pass的可信度要高。
   7）在Connect Max欄中填入25。本人個人的推薦而已，供大家參考。本人認(rèn)為每次測試點管腳數(shù)量越少，測試將會變得更穩(wěn)定。
   8）在Interconnect Test選項中選擇Full。
   9）TAP Signal Overrides的選項如果需要用到，建議在Board文件的最后手工增加，不用刻意在每個IC的這欄中填寫。
   10）如果TAP管腳真的需要Override，則打開Board文件，并在文件的末尾（實際上是在END前）插入如下的一段話：
       BOUNDARY SCAN CHAINS:
         u1_u4
           TDI TDI
           TDI TDO
           TCK TCK
           TMS TMS
           DEVICES
             u1，u2，u3，u4；
       又如：
       BOUNDARY SCAN CHAINS
         U27_U1
            TDI JTAG_TDI
            TDO JTAG_HDR_TDO
            TCK JTAG_HDR_TCK
            TMS JTAG_HDR_TMS
            TRST JTAG_TRST_L
            DEVICES
              U27, U41, U30, U8, U3
              U2, U1;
        當(dāng)然這需要你根據(jù)實際情況來填寫待測板的Node Name和邊界掃描鏈上的IC。

3. 這里特別提到一個大部分用戶都會忽略的問題——GND點的選擇。
   在Board Consultant的主菜單中選擇Verify下拉菜單中的Verify Ground Node Probing Access選項。這時，會彈出一個Verification Results的窗口。該窗口會告訴你這塊線路板需要多少個GND點，現(xiàn)在選擇了多少個GND點。當(dāng)然，GND點的多少同PCB板的設(shè)計有關(guān)。假設(shè)R&D只設(shè)計了8個GND點，我們也不可能再更多的選擇GND點了。
   正確的GND點的公式為：
       N = 線路板的總點數(shù) / 32

4. 選擇Critical Node可以讓IPG最早分配資源，從而得到最短的繞線。

以上是本人在使用3070時候的一些經(jīng)驗，接下來本人再來談?wù)剨A具（Fixture）的因素。

所有的用戶都知道一套好的夾具對ICT測試意味著什么。但是，怎樣才是一套好的夾具呢？今天，我們只討論有關(guān)邊界掃描部分的夾具制做。

一套好的夾具對于邊界掃描測試來說需要具備以下兩點：
1. 好的繞線。
2. 正確的Ground Plate。

好的繞線目的：減少信號的衰減和Cross Talk。
1. 繞最短的線。Fixture文件夾下Wires文件定義了每條繞線的長度。在實際繞線的過程中，最好不要超過定義長度的0.5英寸。建議最先繞Critical點的繞線。
2. 垂直方式的繞線，千萬不要將繞線束在一起的放置于夾具內(nèi)。
3. 可以使用雙絞線（或同軸線）來減少Cross Talk的產(chǎn)生。
4. 將Ground點盡量短距離的繞到Ground Plate上。

那么是不是所有的Ground都要繞到Ground Plate上呢？答案當(dāng)然是：不是的。那到底哪些Ground需要繞到Ground Plate上，哪些又不繞呢？
1. Signal Ground和Digital Ground需要繞到Ground Plate上。
2. Sense Ground和Power supplies Ground可以繞也可以不饒到Ground Plate上。
3. System Ground千萬不能繞到Ground Plate上！

怎樣，還好吧，看了這么多還沒有睡著吧！

接下來，本人將分享一些邊界掃描調(diào)試的經(jīng)驗給大家。

首先，必須先要明白調(diào)試邊界掃描的順序。
1. Disable測試。如“u1_u4_dis”。注意上面提到的：要產(chǎn)生Disable測試，Board Consultant -> IPG Global Options Form - > Boundary-Scan Disables必須選擇為：On。
2. Connect測試。
3. Interconnect測試。
4. Bus wires測試。
5. Silicon nails測試。
6. Powered shorts測試。
7. 1149.6的相關(guān)測試。
8. Cover Extend的相關(guān)測試。

如果Integrity Failures，怎么辦？
很多情況下，邊界掃描測試會一開始就Fail在Integrity的狀態(tài)下，并告訴你在第39個（或其他比較早）的Vector就Fail了。這是為什么呢？主要有如下一些原因：
1. TAP管腳接觸不好。（小技巧：可以用VTEP來判斷TAP管腳是否接觸良好。）
2. 邊界掃描鏈存在問題。
3. Fail的這個元件的BSDL文件有問題。
4. 上游器件或總線（Bus）沒有Disable干凈。
5. 有些特別的邊界掃描元件需要一些特別的方式才能進入邊界掃描模式。如：一些邊界掃描元件會放置一個TEST_EN或SCAN_EN的控制管腳，需要將該控制管腳固定在某個狀態(tài)下才可以進入邊界掃描模式。

針對Connect測試，3070用戶可以使用“test input only”這條指令。注意：Test Input Only指令只能用在Connect Test中，并且會造成Bi-directional管腳覆蓋率的減少。

在調(diào)試過程中，可以先Bypass掉大部分的元件，而首先只調(diào)試一組兩個元件間的點。然后逐步將將Bypass掉的元件打開來調(diào)試，直到所有的元件都全部打開。

 

注意：如圖1，該處所謂的Bypass是指，目前只測試u1到u2之間的點。這時u1會載入EXTEST的指令，而u2、u3和u4則載入BYPASS指令。

hold high/low的使用。
調(diào)試過程中，可以指定一個點只是固定測試高（或低）狀態(tài)。在下面的案例中“U1_2”只測試高狀態(tài)、“U1_3”只測試低狀態(tài)。
nodes
  silicon node "U1_2" hold high "u1.2","u2.23"
  silicon node "U1_3" hold low "u1.3","u2.22"
... ...
end nodes

怎樣在ITL文件中增加Disable的點呢？


如上圖，在ITL文件中有一段“disable vector”。用戶只需要將Disable的點按格式插入到“pcf order”之前即可。需要注意的是，必須指定該點的Family和Disable狀態(tài)。當(dāng)然，ITL文件需要re-save和compile之后才有效。

當(dāng)然，用戶也可以在ITL文件中像調(diào)試普通數(shù)字元件一樣調(diào)試邊界掃描元件。如在ITL文件的適當(dāng)位置插入如下語句：
!IPG: User may add VCL pass-through statements here if needed.

set ref on nodes "TDO" to rh 1.500, rl 0.8
set slew rate on nodes "TCK" to 250
set slew rate on nodes "TDI" to 250
set slew rate on nodes "TMS" to 250

nodes
...
end nodes

最后談?wù)勂渌恍┰斐蛇吔鐠呙铚y試不穩(wěn)定的因素：
1. 電壓不穩(wěn)定。現(xiàn)在越來越多的Power Regulator應(yīng)用到線路板上來轉(zhuǎn)換小電壓。而通常這些小電壓就是邊界掃描元件的工作電壓。因此，在調(diào)試邊界掃描前必須保證線路板上的全部電壓有出來并非常穩(wěn)定。
2. 線路板上的頻率造成邊界掃描測試不穩(wěn)定。
3. 夾具上的“噪音”導(dǎo)致邊界掃描測試不穩(wěn)定。

好了，今天就談這么多了。最后送大家一句話：失敗是成功他媽！各位好好努力哦！


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