深入剖析SN54ABT8652與SN74ABT8652掃描測試設備

在電子設計領域，測試設備的性能和功能對于確保電路的穩(wěn)定性和可靠性至關重要。SN54ABT8652和SN74ABT8652作為德州儀器（Texas Instruments）SCOPE?可測試性集成電路家族的成員，為復雜電路板組件的測試提供了強大的支持。下面就來詳細了解這兩款設備。

文件下載：SN74ABT8652DLG4.pdf

產(chǎn)品概述

SN54ABT8652和SN74ABT8652是帶有八進制總線收發(fā)器和寄存器的掃描測試設備，兼容IEEE標準1149.1 - 1990（JTAG）測試訪問端口和邊界掃描架構。它們在正常功能模式下與’F652和’ABT652功能等效，同時具備豐富的測試功能。采用先進的EPIC - ΙΙB? BiCMOS設計，顯著降低了功耗。

產(chǎn)品特性

1. 指令集豐富：支持IEEE標準1149.1 - 1990所需的指令，以及可選的INTEST、CLAMP和HIGHZ指令。還具備并行簽名分析、偽隨機模式生成、樣本輸入/輸出切換、二進制計數(shù)等功能。
2. 邊界掃描靈活性高：每個I/O有兩個邊界掃描單元，提供了更大的靈活性。
3. 多種封裝選項：包括收縮小外形（DL）、塑料小外形（DW）封裝、陶瓷芯片載體（FK）和標準陶瓷雙列直插式封裝（JT）。
4. 溫度范圍不同：SN54ABT8652適用于 - 55°C至125°C的全軍事溫度范圍，SN74ABT8652適用于 - 40°C至85°C的溫度范圍。

工作模式

正常模式

在正常模式下，設備的功能與’F652和’ABT652八進制總線收發(fā)器和寄存器等效。數(shù)據(jù)在A總線和B總線之間的流動由時鐘（CLKAB和CLKBA）、選擇（SAB和SBA）和輸出使能（OEAB和OEBA）輸入控制。例如，對于A到B的數(shù)據(jù)流動，A總線上的數(shù)據(jù)在CLKAB的低到高轉換時被時鐘輸入到相關寄存器。

測試模式

當激活測試訪問端口（TAP）時，設備進入測試模式。此時，正常的總線收發(fā)器和寄存器操作被抑制，測試電路被啟用，可觀察和控制設備的I/O邊界。測試電路通過四個專用測試引腳（TDI、TDO、TMS和TCK）進行控制，執(zhí)行邊界掃描測試操作。

測試架構

測試信息通過符合IEEE標準1149.1 - 1990的4線測試總線或TAP進行傳輸。TAP控制器監(jiān)控TCK和TMS信號，提取同步和狀態(tài)控制信號，并為設備中的測試結構生成適當?shù)钠峡刂菩盘枴?/p>

TAP控制器狀態(tài)

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)。主要有兩條路徑：一條用于訪問和控制選定的數(shù)據(jù)寄存器，另一條用于訪問和控制指令寄存器。

• Test - Logic - Reset：設備上電時處于此狀態(tài)，測試邏輯被重置并禁用，設備執(zhí)行正常邏輯功能。
• Run - Test/Idle：執(zhí)行任何測試操作前，TAP控制器必須經(jīng)過此狀態(tài)。在此狀態(tài)下，測試邏輯可以處于活動測試或空閑狀態(tài)。
• 其他狀態(tài)：如Select - DR - Scan、Select - lR - Scan、Capture - DR、Shift - DR等，每個狀態(tài)都有特定的功能，確保測試操作的順利進行。

寄存器概述

指令寄存器（IR）

IR為8位長，用于告訴設備要執(zhí)行的指令。在Capture - IR狀態(tài)下，IR捕獲二進制值10000001；在Update - IR狀態(tài)下，移入IR的值被加載到影子鎖存器，當前指令更新并生效。上電或處于Test - Logic - Reset狀態(tài)時，IR被重置為二進制值11111111，選擇BYPASS指令。

數(shù)據(jù)寄存器

1. 邊界掃描寄存器（BSR）：38位長，包含每個正常功能輸入的一個邊界掃描單元（BSC）和每個正常功能I/O的兩個BSC。用于存儲測試數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)捕獲源由當前指令確定。上電或Test - Logic - Reset時，除BSC 36被重置為邏輯1外，其他BSC的值被重置為邏輯0。
2. 邊界控制寄存器（BCR）：11位長，用于在RUNT指令上下文中實現(xiàn)基本SCOPE?指令集未包含的額外測試操作，如PRPG、PSA和二進制計數(shù)等。上電或Test - Logic - Reset時，BCR被重置為二進制值00000000010，選擇無輸入掩碼的PSA測試操作。
3. 旁路寄存器：1位掃描路徑，可縮短系統(tǒng)掃描路徑的長度，減少完成測試操作所需的每個測試模式的位數(shù)。在Capture - DR狀態(tài)下，旁路寄存器捕獲邏輯0。

指令操作

指令寄存器操作碼

不同的操作碼對應不同的指令，如EXTEST/INTEST用于邊界掃描，BYPASS用于旁路掃描，SAMPLE/PRELOAD用于樣本邊界等。每個指令都有特定的功能和操作模式，如邊界掃描指令可將設備輸入端子的數(shù)據(jù)捕獲到輸入BSC，將正常片上邏輯輸出的數(shù)據(jù)捕獲到輸出BSC。

邊界控制寄存器操作碼

BCR操作碼由BCR位2 - 0解碼，對應不同的測試操作，如樣本輸入/輸出切換（TOPSIP）、偽隨機模式生成（PRPG）、并行簽名分析（PSA）等。這些操作在RUNT指令執(zhí)行的Run - Test/Idle狀態(tài)下進行。

電氣特性與參數(shù)

絕對最大額定值

規(guī)定了輸入鉗位電流、輸出鉗位電流、最大封裝功耗、存儲溫度范圍等參數(shù)，超過這些額定值可能會對設備造成永久性損壞。

推薦工作條件

包括電源電壓、輸入輸出電壓等參數(shù)范圍，同時注意未使用的引腳必須保持高或低電平，以防止浮動。

電氣特性

詳細列出了不同參數(shù)在不同測試條件下的最小值、典型值和最大值，如輸入鉗位電壓、輸出高電平電壓、輸出低電平電壓等，為電路設計提供了重要參考。

時序要求

在正常模式和測試模式下，對時鐘頻率、脈沖持續(xù)時間、建立時間、保持時間等時序參數(shù)都有明確要求，確保設備的正常運行。

開關特性

給出了不同輸入到輸出的切換時間和最大頻率等參數(shù)，反映了設備的響應速度和性能。

封裝與機械數(shù)據(jù)

提供了多種封裝選項，包括不同封裝的引腳數(shù)量、尺寸、材料等信息，以及相應的機械數(shù)據(jù)和焊接要求。

在實際設計中，電子工程師需要根據(jù)具體的應用場景和需求，合理選擇SN54ABT8652或SN74ABT8652，并結合其特性和參數(shù)進行電路設計和測試。你在使用這類測試設備時，有沒有遇到過什么特別的問題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗和見解。