關(guān)于SN54BCT8244A和SN74BCT8244A掃描測(cè)試設(shè)備的技術(shù)解析

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，測(cè)試設(shè)備的性能和功能對(duì)于確保電路的可靠性和穩(wěn)定性至關(guān)重要。SN54BCT8244A和SN74BCT8244A作為德州儀器SCOPE?系列的掃描測(cè)試設(shè)備，具有獨(dú)特的特性和廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。本文將深入解析這兩款設(shè)備的關(guān)鍵特性、工作模式、寄存器結(jié)構(gòu)以及相關(guān)的測(cè)試操作，為電子工程師在設(shè)計(jì)和測(cè)試中提供有價(jià)值的參考。

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產(chǎn)品概述

SN54BCT8244A和SN74BCT8244A是帶有八進(jìn)制緩沖器的掃描測(cè)試設(shè)備，屬于德州儀器SCOPE?可測(cè)試性集成電路家族。該家族設(shè)備支持IEEE標(biāo)準(zhǔn)1149.1 - 1990邊界掃描，便于對(duì)復(fù)雜電路板組件進(jìn)行測(cè)試。通過4線測(cè)試訪問端口（TAP）接口實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)試電路的掃描訪問。

主要特性

• 與標(biāo)準(zhǔn)兼容：與IEEE標(biāo)準(zhǔn)1149.1 - 1990（JTAG）測(cè)試訪問端口和邊界掃描架構(gòu)兼容。
• 同步測(cè)試操作：測(cè)試操作與測(cè)試訪問端口（TAP）同步。
• 可選測(cè)試復(fù)位信號(hào)：通過識(shí)別TMS引腳上的雙高電平電壓（10V）實(shí)現(xiàn)可選的測(cè)試復(fù)位信號(hào)。
• 多種測(cè)試功能：支持并行簽名分析（PSA）、偽隨機(jī)模式生成（PRPG）等測(cè)試功能。
• 多種封裝選項(xiàng)：包括塑料小外形（DW）封裝、陶瓷芯片載體（FK）以及標(biāo)準(zhǔn)塑料和陶瓷300 - mil DIP（JT、NT）封裝。

工作溫度范圍

• SN54BCT8244A：適用于 - 55°C至125°C的全軍事溫度范圍。
• SN74BCT8244A：適用于0°C至70°C的溫度范圍。

工作模式

正常模式

在正常模式下，這些設(shè)備在功能上等同于’F244和’BCT244八進(jìn)制緩沖器。測(cè)試電路可由TAP激活，以對(duì)設(shè)備端子上出現(xiàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行快照采樣，或?qū)吔鐪y(cè)試單元進(jìn)行自檢。激活TAP在正常模式下不會(huì)影響SCOPE?八進(jìn)制緩沖器的功能操作。

測(cè)試模式

在測(cè)試模式下，SCOPE?八進(jìn)制緩沖器的正常操作被禁止，測(cè)試電路被啟用，以觀察和控制設(shè)備的I/O邊界。啟用后，測(cè)試電路可執(zhí)行IEEE標(biāo)準(zhǔn)1149.1 - 1990中描述的邊界掃描測(cè)試操作。

測(cè)試架構(gòu)

TAP控制器

測(cè)試信息通過符合IEEE標(biāo)準(zhǔn)1149.1 - 1990的4線測(cè)試總線（TAP）傳輸。TAP控制器監(jiān)控測(cè)試總線上的兩個(gè)信號(hào)：TCK和TMS。它從測(cè)試總線中提取同步（TCK）和狀態(tài)控制（TMS）信號(hào)，并為設(shè)備中的測(cè)試結(jié)構(gòu)生成適當(dāng)?shù)钠峡刂菩盘?hào)。TAP控制器是一個(gè)同步有限狀態(tài)機(jī)，由16個(gè)狀態(tài)組成，包括6個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)和10個(gè)不穩(wěn)定狀態(tài)。

測(cè)試寄存器

設(shè)備包含一個(gè)8位指令寄存器和三個(gè)測(cè)試數(shù)據(jù)寄存器：

• 18位邊界掃描寄存器（BSR）：用于存儲(chǔ)要應(yīng)用于正常片上邏輯輸入和/或設(shè)備輸出端子的測(cè)試數(shù)據(jù)，以及捕獲正常片上邏輯輸出和/或設(shè)備輸入端子上出現(xiàn)的數(shù)據(jù)。
• 2位邊界控制寄存器（BCR）：用于在RUNT指令的上下文中實(shí)現(xiàn)基本SCOPE?指令集未包含的附加測(cè)試操作，如PRPG和PSA。
• 1位旁路寄存器：可選擇以縮短系統(tǒng)掃描路徑的長(zhǎng)度，從而減少完成測(cè)試操作所需的每個(gè)測(cè)試模式的位數(shù)。

指令和操作

指令寄存器操作

指令寄存器（IR）為8位長(zhǎng)，用于告訴設(shè)備要執(zhí)行的指令。在Capture - IR狀態(tài)下，IR捕獲二進(jìn)制值10000001；在Update - IR狀態(tài)下，移入IR的值被加載到影子鎖存器中，當(dāng)前指令更新并生效。在電源啟動(dòng)或Test - Logic - Reset狀態(tài)下，IR被重置為二進(jìn)制值11111111，選擇BYPASS指令。

數(shù)據(jù)寄存器操作

• 邊界掃描寄存器（BSR）：掃描順序從TDI通過位17 - 0到TDO。在Capture - DR期間，捕獲數(shù)據(jù)的源由當(dāng)前指令確定。
• 邊界控制寄存器（BCR）：在Capture - DR期間內(nèi)容不變。在電源啟動(dòng)或Test - Logic - Reset狀態(tài)下，BCR被重置為二進(jìn)制值10，選擇PSA測(cè)試操作。
• 旁路寄存器：在Capture - DR期間捕獲邏輯0。

指令功能

不同的指令對(duì)應(yīng)不同的測(cè)試操作，例如：

• 邊界掃描（EXTEST/INTEST）：選擇BSR進(jìn)行掃描，捕獲設(shè)備輸入和輸出數(shù)據(jù)，設(shè)備工作在測(cè)試模式。
• 旁路掃描（BYPASS）：選擇旁路寄存器進(jìn)行掃描，設(shè)備工作在正常模式。
• 采樣邊界（SAMPLE/PRELOAD）：選擇BSR進(jìn)行掃描，捕獲數(shù)據(jù)，設(shè)備工作在正常模式。

邊界控制寄存器操作

BCR的操作碼決定了不同的測(cè)試操作：

• 采樣輸入/切換輸出（TOPSIP）：捕獲輸入數(shù)據(jù)并切換輸出數(shù)據(jù)。
• 偽隨機(jī)模式生成（PRPG）：在每個(gè)TCK上升沿生成偽隨機(jī)模式并應(yīng)用于輸出端子。
• 并行簽名分析（PSA）：將輸入數(shù)據(jù)壓縮成16位并行簽名。
• 同時(shí)進(jìn)行PSA和PRPG（PSA/PRPG）：同時(shí)進(jìn)行輸入數(shù)據(jù)壓縮和輸出偽隨機(jī)模式生成。

時(shí)序描述

所有測(cè)試操作與TCK同步。TDI、TMS和正常功能輸入的數(shù)據(jù)在TCK上升沿捕獲，TDO和正常功能輸出端子的數(shù)據(jù)在TCK下降沿出現(xiàn)。TAP控制器通過在TCK下降沿改變TMS的值，然后施加TCK上升沿來(lái)推進(jìn)其狀態(tài)。

電氣特性和其他參數(shù)

絕對(duì)最大額定值

包括電源電壓范圍、輸入電壓范圍、輸出電壓范圍、輸入鉗位電流、輸出電流等參數(shù)，超出這些額定值可能會(huì)對(duì)設(shè)備造成永久性損壞。

推薦工作條件

規(guī)定了電源電壓、輸入電壓、輸出電流、工作溫度等參數(shù)的推薦范圍。

電氣特性

詳細(xì)列出了不同參數(shù)在推薦工作溫度范圍內(nèi)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。

時(shí)序要求

規(guī)定了時(shí)鐘頻率、脈沖持續(xù)時(shí)間、建立時(shí)間、保持時(shí)間等時(shí)序參數(shù)。

開關(guān)特性

包括正常模式和測(cè)試模式下的傳播延遲時(shí)間等開關(guān)特性參數(shù)。

封裝信息

提供了不同封裝類型（DW、JT、FK）的詳細(xì)信息，包括引腳數(shù)量、封裝尺寸、環(huán)保計(jì)劃、引腳鍍層等。

總結(jié)

SN54BCT8244A和SN74BCT8244A掃描測(cè)試設(shè)備憑借其豐富的測(cè)試功能、與標(biāo)準(zhǔn)的兼容性以及多種封裝選項(xiàng)，為電子工程師在電路板測(cè)試和驗(yàn)證方面提供了強(qiáng)大的工具。通過深入了解其工作模式、寄存器結(jié)構(gòu)和指令操作，工程師可以更有效地利用這些設(shè)備進(jìn)行電路設(shè)計(jì)和測(cè)試，確保產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。在實(shí)際應(yīng)用中，工程師還需要根據(jù)具體的設(shè)計(jì)需求和測(cè)試場(chǎng)景，合理選擇指令和操作，以達(dá)到最佳的測(cè)試效果。你在使用類似設(shè)備時(shí)是否也遇到過一些挑戰(zhàn)呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。