基于邊界掃描技術(shù)的SOC數(shù)字電路可測性設(shè)計研究

王勇

【摘? 要】在當前SOC系統(tǒng)的實際應(yīng)用過程中，其整體應(yīng)用效果普遍比較良好，受到了人們的廣泛關(guān)注和重視，但是如何采取有針對性的措施，對其進行科學合理的測試和判斷，是現(xiàn)階段的重點問題。本文在邊界掃描技術(shù)的基礎(chǔ)上，對SOC數(shù)字電路可測性進行分析，為SOC系統(tǒng)測試的準確性和有效性提供保障。

【關(guān)鍵詞】邊界掃描技術(shù);SOS數(shù)字電路;可測性;設(shè)計措施

在當前科學技術(shù)不斷進步和快速發(fā)展的背景下，越來越多的新型技術(shù)被廣泛應(yīng)用在各個領(lǐng)域中，特別是近年來集成電路工藝技術(shù)有了明顯的提升，同時設(shè)計方法也越來越成熟。在集成電路技術(shù)的實際應(yīng)用過程中，可以與實際情況進行結(jié)合，將多數(shù)的電路設(shè)計全部都設(shè)計到同一個芯片當中，這種設(shè)計和應(yīng)用模式就可以被稱之為片上系統(tǒng)。這種類型系統(tǒng)在實際應(yīng)用過程中，其不僅能夠從根本上減少印制板當中的部件數(shù)量、管腳數(shù)量，而且還能夠?qū)拈_銷等問題起到良好的改善作用。與此同時，與實際情況進行結(jié)合，發(fā)現(xiàn)還可以在實踐中盡可能降低散熱的要求，對系統(tǒng)的開發(fā)周期等進行有效的縮短，這樣有利于實現(xiàn)對成本的有效控制。但是在當前社會經(jīng)濟不斷快速發(fā)展的背景下，由于集成度不斷提升，整個測試過程也具有一定的復雜性，這樣就會導致測試成本也越來越高。在這種背景下，就需要結(jié)合實際情況，通過對邊界掃描技術(shù)的合理利用，實現(xiàn)對SOC數(shù)字電路的可測性進行有針對性的測試，保證整個測試結(jié)果的準確性和有效性。

1邊界掃描被測試系統(tǒng)

1.1帶邊界掃描測試結(jié)構(gòu)的IP核

在SOC數(shù)字電路的測試過程中，為了保證其測試的準確性和有效性，需要與實際情況進行結(jié)合，通過對邊界掃描技術(shù)在其中科學合理的利用，這樣不僅有利于提高測試效率，而且還能夠保證測試質(zhì)量，為SOC數(shù)字電路的可測性設(shè)計打下良好基礎(chǔ)。在具體設(shè)計過程中，要與實際情況進行結(jié)合，積極采取有針對性的措施，對帶邊界的掃描結(jié)構(gòu)IP核進行設(shè)計的時候，為了保證設(shè)計結(jié)果的準確性和有效性，可以通過對硬件描述語言的合理利用。與此同時，與IEEE1149.1標準進行有效結(jié)合，在利用這種方式進行設(shè)計的時候，可以結(jié)合實際情況，先設(shè)計出邊界掃描結(jié)構(gòu)，但是需要注意的一點就是，要保證該結(jié)構(gòu)本身具有TAP控制器等各種不同類型的零部件，將這些零部件組合在一起，最后將這些零部件全部都在IP核的周圍進行加載處理，這樣才能夠保證該設(shè)計方法的合理性和有效性。

1.2 TAP控制器

TAP控制器在實際應(yīng)用過程中，與實際情況進行結(jié)合之后發(fā)現(xiàn)其本身是一個16位的狀態(tài)機，在具體應(yīng)用過程中，TAP控制器可以在TMS、TCK信號控制過程中，實現(xiàn)狀態(tài)的有效轉(zhuǎn)換。與此同時，在應(yīng)用時，還可以為其提供各種不同類型控制信號源這樣不僅有利于根據(jù)這些控制信號選擇符合實際要求的測試數(shù)據(jù)寄存器，而且還能夠最大限度保證寄存器在實際應(yīng)用過程中的合理性和科學性。TAP控制器在實際應(yīng)用過程中，與其相對應(yīng)所產(chǎn)生出的時鐘，會涉及到移位時鐘，同時還會與實際情況進行結(jié)合，對數(shù)據(jù)時鐘進行及時有效的更新和處理。

1.3指令寄存器

在針對SOC數(shù)字電路可測性進行設(shè)計的時候，要結(jié)合實際情況，選擇符合實際要求的設(shè)計方法，這樣不僅有利于從根本上滿足其在可測性設(shè)計過程中的基本要求，而且還能夠保證SOC數(shù)字電路在實際應(yīng)用過程中的有效性。指令寄存器在實際應(yīng)用過程中，其主要是在TDI與TDO相互之間的有效連接。通過對實際情況進行調(diào)查分析和研究可以得出，任何一個指令寄存器在實際應(yīng)用過程中，其中都會涉及到一個移位寄存器、一個并行輸出鎖存器。在這一背景下，可以結(jié)合實際情況，移位寄存器在實際應(yīng)用過程中，可以對傳送的指令進行實時有效的保存和利用，同時還可保證鎖存器的輸出效果，這樣有利于對當前的指令起到良好的保存效果。在針對SOC數(shù)字電路可測性進行具體設(shè)計的時候，要結(jié)合實際情況，同時還要與IEEE1149.1當中的標準要求進行結(jié)合。在與該標準中的內(nèi)容進行結(jié)合之后，發(fā)現(xiàn)該指令寄存器在實際應(yīng)用過程中，其整個長度至少在2比特左右，同時還能夠?qū)崿F(xiàn)三條指令的譯碼。由此可以看出，該指令在實際應(yīng)用過程中，可以結(jié)合實際情況，直接將邊界掃描寄存器與PA核的I/O引腳之間建立良好的連接。與此同時，還可以對IP核引腳當中的信號進行采樣或者是安裝。除此之外，在具體操作過程中，還可以與實際情況進行結(jié)合，在其中適當加入一些INTEST，也就是可以將內(nèi)測試指令也一并融入其中，這樣有利于實現(xiàn)對IP核心邏輯的有效測試，同時還能夠保證測試結(jié)果的準確性和有效性。

2邊界掃描測試方法

2.1 IP核的內(nèi)測試

在針對SOC數(shù)字電路可測性進行設(shè)計的時候，要結(jié)合實際情況，這樣不僅有利于保證設(shè)計結(jié)果的準確性和有效性，而且還能夠為SOC數(shù)字電路在實際應(yīng)用過程中的穩(wěn)定性。在具體操作過程中，一般情況下，在真?zhèn)螠y試系統(tǒng)當中的IP核內(nèi)部功能進行測試的時候，可以將內(nèi)測試方法科學合理的應(yīng)用其中。這種方法在實際應(yīng)用過程中，其主要是從TDI當中將測試向量直接通過掃描的方式，移入到實踐中。在這一基礎(chǔ)上，可以直接將其加載到被測試的IP核當中，這樣有利于直接將其引入到引腳的寄存器當中。在這種背景下，為了保證測試的有效性和可靠性，可以在其中將測試時鐘輸入其中，并且將其直接引入到被測的IP核當中，這樣其在工作一次之后，就會立即從TDO串行當中反應(yīng)出相對應(yīng)的測試響應(yīng)結(jié)果。

2.2 IP核的外測試

在針對IP核進行測試的時候，也可以結(jié)合實際情況，利用外測試的方式進行測試。在利用這種方式的時候，一般情況下，為了保證測試結(jié)果的準確性和有效性，一般都會外測試這種方法應(yīng)用在IP核相互之間的連接測試中，比如可以針對一些固定故障、開路故障等進行有針對性的測試。外測試在實際應(yīng)用過程中，可以從TDI當中，直接將測試矢量以串行的方式，直接移位到IP核的輸出引腳位置，這樣有利于促使其與下一個或者是多個IP核之間可以形成有效連接。在具體測試過程中，可以與矢量在其中的響應(yīng)狀態(tài)，對其進行科學合理的判斷，對其是否存在故障問題進行科學合理的判斷，這樣有利于及時找出故障的問題，并且結(jié)合實際情況，提出有針對性的解決措施。外測試方法在實際應(yīng)用過程中，其本身具有一定的重要性，通過這種方式的合理利用，不僅有利于節(jié)省測試時間，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)對故障準確有效的定位。

3結(jié)束語

由于SOC系統(tǒng)在構(gòu)建和具體應(yīng)用過程中，具有一定的復雜性，不僅會涉及到各種不同類型的IP模塊，而且還可以將數(shù)字電路等各種不同類型的形式全部都集成到芯片當中。在當前科學技術(shù)不斷進步和快速發(fā)展的背景下，可以通過邊界掃描技術(shù)的合理利用，實現(xiàn)SOC數(shù)字電路可測性的設(shè)計，這樣能夠為SOC的測試水平提升打下良好基礎(chǔ)。

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（作者單位：天津國芯科技有限公司）