探索SN54ABT18640和SN74ABT18640掃描測試設備：功能、架構(gòu)與應用

在電子設計領域，測試設備的性能和功能對整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性至關重要。今天我們要深入探討的是德州儀器（Texas Instruments）的兩款掃描測試設備——SN54ABT18640和SN74ABT18640，它們?yōu)?a target="_blank">電子工程師提供了強大的測試和控制能力。

文件下載：SN74ABT18640DLR.pdf

產(chǎn)品概述

SN54ABT18640和SN74ABT18640屬于德州儀器SCOPE?可測試性集成電路家族，同時也是Widebus?家族的成員。它們與IEEE標準1149.1 - 1990（JTAG）測試訪問端口和邊界掃描架構(gòu)兼容，采用了先進的EPIC - ΙΙB? BiCMOS設計，顯著降低了功耗。

封裝形式

• SN54ABT18640采用380 - mil細間距陶瓷扁平（WD）封裝。
• SN74ABT18640提供塑料收縮小外形（DL）和薄收縮小外形（DGG）封裝。

工作溫度范圍

• SN54ABT18640適用于 - 55°C至125°C的全軍事溫度范圍。
• SN74ABT18640的工作溫度范圍為 - 40°C至85°C。

功能特性

正常模式

在正常模式下，這兩款設備是18位反相總線收發(fā)器，可以作為兩個9位收發(fā)器或一個18位收發(fā)器使用。數(shù)據(jù)流向由方向控制（DIR）和輸出使能（OE）輸入控制，允許數(shù)據(jù)在A總線和B總線之間雙向傳輸。當OE為高電平時，設備被禁用，總線有效隔離。

測試模式

通過4線測試訪問端口（TAP）接口可以激活測試電路。在測試模式下，SCOPE?總線收發(fā)器的正常操作被抑制，測試電路被啟用，可根據(jù)IEEE標準1149.1 - 1990的協(xié)議執(zhí)行邊界掃描測試操作。測試電路還具備并行簽名分析（PSA）、偽隨機模式生成（PRPG）等功能。

測試架構(gòu)

TAP控制器

測試信息通過符合IEEE標準1149.1 - 1990的4線測試總線或TAP傳輸。TAP控制器監(jiān)控TCK和TMS信號，提取同步和狀態(tài)控制信號，為設備中的測試結(jié)構(gòu)生成適當?shù)钠峡刂菩盘?。TAP控制器是一個同步有限狀態(tài)機，包含16個狀態(tài)，其中6個穩(wěn)定狀態(tài)和10個不穩(wěn)定狀態(tài)。

測試寄存器

設備包含一個8位指令寄存器和四個測試數(shù)據(jù)寄存器：

• 邊界掃描寄存器（BSR）：44位，用于存儲要應用到設備輸出引腳的測試數(shù)據(jù)，以及捕獲設備輸入引腳和內(nèi)部邏輯輸出的數(shù)據(jù)。
• 邊界控制寄存器（BCR）：3位，用于實現(xiàn)基本SCOPE?指令集之外的額外測試操作，如PRPG、PSA和二進制計數(shù)。
• 旁路寄存器：1位，可縮短系統(tǒng)掃描路徑的長度。
• 設備識別寄存器（IDR）：32位，用于識別設備的制造商、部件號和版本。

指令集

指令寄存器操作碼

指令寄存器（IR）決定設備要執(zhí)行的指令，包含操作模式、測試操作、要選擇的數(shù)據(jù)寄存器以及捕獲數(shù)據(jù)的來源等信息。支持的指令包括邊界掃描（EXTEST）、識別讀?。?a target="_blank">IDCODE）、采樣邊界（SAMPLE/PRELOAD）等。

邊界控制寄存器操作碼

邊界控制寄存器（BCR）的操作碼決定了在邊界運行測試（RUNT）指令執(zhí)行期間的測試操作，包括采樣輸入/切換輸出（TOPSIP）、偽隨機模式生成（PRPG）、并行簽名分析（PSA）等。

時序特性

所有測試操作都與TCK同步，數(shù)據(jù)在TCK的上升沿捕獲，在下降沿輸出。文檔中給出了詳細的時序要求和示例，包括時鐘頻率、脈沖持續(xù)時間、建立時間、保持時間等參數(shù)。

電氣特性

文檔提供了絕對最大額定值、推薦工作條件、電氣特性和開關特性等詳細信息，為工程師在設計電路時提供了重要的參考依據(jù)。

應用與思考

SN54ABT18640和SN74ABT18640在復雜電路板組件的測試中具有廣泛的應用前景。電子工程師在使用這些設備時，需要根據(jù)具體的應用場景和需求，合理選擇指令和測試模式，確保測試的準確性和有效性。同時，要注意設備的電氣特性和時序要求，避免因參數(shù)設置不當而導致測試結(jié)果不準確或設備損壞。

你在實際應用中是否遇到過類似的掃描測試設備？你對這些設備的性能和功能有什么獨特的見解嗎？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗和想法。