一種自動識別電路板類型的方法
2023-12-03 15:29:56
專利名稱：一種自動識別電路板類型的方法
技術領域：
本發明涉及邊界掃描技術，尤指在系統級邊界掃描測試中的一種自動識別電路板類型的方法。
背景技術：
1985年，由IBM、AT&T、Texas Instruments、Philips Electronics NV、Siemens、Alcatel和Ericsson等公司成立的JETAG(Joint European Test ActionGroup)提出了邊界掃描技術，它通過存在於器件輸入輸出管腳與內核電路之間的BSC(邊界掃描單元)對器件及其外圍電路進行測試，從而提高了器件的可控性和可觀察性。1986年，由於其它地區的一些公司的加入，JETAG改名為JTAG(Joint Test Action Group)。1988年JTAG提出了標準的邊界掃描體系結構，名稱叫Boundary-Scan Architecture Standard Proposal，Version 2.0，最後目標是應用到晶片、印製板與完整系統上的一套完善的標準化技術。1990年，IEEE正式承認了JTAG標準，經過補充和修訂以後，命名為IEEE1149.1-90。同年，又提出了BSDL(Boundary Scan Description Lauguage，邊界掃描描述語言)，後來成為IEEE1149.1-93標準的一部分。
邊界掃描技術自從提出以來得到了廣泛的應用，現在很多晶片都支持邊界掃描測試功能。在電路板上利用邊界掃描器件進行互連測試、器件功能測試和在板編程等應用已經非常普遍。而且邊界掃描技術的應用從板級到系統級發展。也就是在整個系統中通過IEEE1149.1系統總線將各個電路板連接起來，可以在系統級對各個電路板進行互連測試、器件功能測試和在板編程等應用，同時還可以進行板間互連測試，如圖1所示，在電路板1(即主控板)上有一個微處理器和一個eTBC晶片(也就是嵌入式測試總線控制器晶片)，在每一個電路板上都有一個ASP晶片(可尋址掃描埠)，eTBC通過初級掃描通道與ASP相連，ASP通過次級掃描通道連接電路板上的邊界掃描鏈。eTBC主要充當總線控制器的作用，ASP主要充當地址匹配的作用，所有電路板的位置信息均可以通過ASP獲取。測試系統運行在計算機中，通過網口與微處理器通信，微處理器和eTBC通信。電路板上邊界掃描鏈將該板上的邊界掃描器件連接成一條鏈，如圖2所示。
電路板上的每一個邊界掃描器件的基本結構如圖3所示。
邊界掃描器件有以下幾個基本特性 特性1、全「1」指令必定為旁路指令(BYPASS)，當輸入旁路指令時，從TDI(測試數據輸入)到TDO(測試數據輸出)會選中旁路寄存器這條數據傳輸路徑，而此時旁路寄存器會裝入一位數字「0」。
特性2、通過控制邊界掃描器件內部控制器的十六狀態機，使邊界掃描器件進入捕獲指令(Capture-IR)狀態時，在指令寄存器中會裝入一個特定的指令捕獲初始值(INSTRUCTION CAPTURE)，這個值可以從該器件的BSDL(邊界掃描描述語言)文件中得到。如圖4所示，進入捕獲指令狀態可以通過控制TMS和TCK走狀態機，即圖中的Capture-DR狀態。
不同的邊界掃描器，其指令寄存器中裝入的捕獲初始值一般是不相同的，如下表所示器件名稱 Capture信號 IDCODE代碼 i386_EX_Processor 0001 00101000001001110000000000010011 LC4128V_XXT100 00011X01 XXXX0001100000010001000001000011 epm7128st100 0101010101 00000111000100101000000011011101 epm7256aet144 0101010101 00010111001001010110000011011101 其中，X為0或1中任意數，capture信號可能長度不同，長度相同數字也可能不同，也可能長度和數字都相同，但是不同器件的IDCODE一定不相同，而且都是32位長度。
特性3、邊界掃描器件上電以後，則自動裝入器件代碼(IDCODE)指令，如果沒有器件代碼指令，則自動裝入旁路(BYPASS)指令。
特性4、當裝入器件代碼指令(IDCODE)時，從TDI(測試數據輸入)到TDO(測試數據輸出)會選中ID寄存器這條數據傳輸路徑，而ID寄存器保存了該器件的ID代碼。器件的ID代碼固定為32位，包含了廠商信息、器件型號信息和器件版本號，一種類型的器件其ID代碼是唯一的。
一個系統包含了多種電路板，一種電路板又有很多塊。所有這些電路板在系統中插在什麼插槽中一般並不固定。這個系統包含了一些什麼類別的電路板是知道的，但是具體什麼板在什麼位置並不知道。在進行測試之前，必須了解在哪個位置插了那塊電路板。現在一般採用人工填表的方法，通過人工填寫一個配置表，這樣測試系統就知道那個位置是一塊什麼樣的電路板，然後測試系統調出該電路板的電路文件，根據這些電路板信息對這一塊電路板進行測試。
這種人工配置電路板位置的方法十分煩瑣，而且當電路板位置發生變動時，還需要同步更新配置表。本發明利用邊界掃描器件的特性可以自動識別電路板類型，解決了需要人工配置電路板位置的問題。
現有技術的技術方案 現在主要是人工配置的方法，產品開發人員對各個電路板比較熟悉，他會根據電路板實際安插的位置填寫一個配置表，指明哪個地址安插的是一種什麼類型的電路板。
測試系統根據配置表提供的信息，對各個電路板進行測試。
現有技術一的缺點 1、人工配置，效率低，容易出錯。
2、人員需要對產品比較熟悉，對各個電路板比較熟悉。
3、如果電路板安插位置變化，則需要及時更改配置表，否則會測試錯誤。
發明內容
本發明提供一種自動識別電路板類型的方法，解決現有技術中需要人工配置電路板位置的問題。
本發明的方法，包括下列步驟 (1)分別選通被測試系統中的各電路板，獲取其掃描鏈的組成信息，將數據鏈路中的數據全部移出來，並保存； (2)使各電路板掃描鏈上所有器件進入旁路狀態； (3)記錄各電路板上從掃描鏈移出數字「0」的個數； (4)判斷是否存在有兩個或兩個以上電路板的掃描鏈輸出「0」的個數相同，如果不存在，則將所有被測電路板標註為不同類型的電路板，並記錄其相應的插置位置；如果存在有兩個或兩個以上電路板的掃描鏈輸出「0」的個數相同，則進行下列步驟； (5)將輸出「0」的個數互不相同的電路板標註為不同類型的電路板，並記錄其相應的插置位置；將輸出「0」的個數相同的電路板，進行下一步識別； (6)使電路板掃描鏈上所有器件進入捕獲指令狀態，從掃描鏈移出各個邊界掃描器件的指令捕獲初始值； (7)判斷上述各初始值是否相同，如果不同，則將該些電路板標註為不同類型的電路板，並記錄其相應的插置位置；如果相同，則繼續下列步驟； (8)將步驟(1)中該些電路板移出的數據與各個邊界掃描器件的ID代碼進行匹配，如果各數據的匹配結果不相同，則將該些電路板標註為不同類型的電路板，並記錄其相應的插置位置；如果完全相同，則標註為相同類型的電路板，並記錄其相應的插置位置。
上述方法中，如果電路板上存在多條掃描鏈，可將它們串接成一條掃描鏈進行識別。
上述步驟(2)包括根據各電路板掃描鏈的組成信息，得到最大的指令鏈長度，依次選通各電路板，將該長度的複數個「1」掃描輸入指令寄存器鏈路。
上述步驟(1)中，將數據鏈中的數據全部移出來，其移位次數為N*32，其中N為被測試系統掃描鏈中最大的器件個數。
上述使掃描器進入旁路狀態和進入指令捕獲狀態的順序可以顛倒，不影響電路板類型的識別。
本發明技術方案帶來的有益效果 1、根據本發明方法可以自動識別系統中各種電路板的類型，不需要人工幹預。
2、當電路板安插位置發生變化，該方法也能自動適應。
3、實現簡單方便，節省操作時間，保證了測試的準確性。
圖1為系統級邊界掃描測試結構圖； 圖2為電路板上的邊界掃描鏈結構示意圖； 圖3為邊界掃描器件的基本結構圖； 圖4為邊界掃描器件內部控制器的十六狀態機示意圖； 圖5為本發明方法的流程圖。
圖符說明 TAPTest Access Port，測試存取通道； TCKTest Clock input，測試時鐘輸入； TMSTest Mode Select input，測試模式輸入； TDITest Data Input，測試數據輸入； TDOTest Data Output，測試數據輸出； TRSTTest Reset，測試復位； eTBCEmbedded Test Bus Controller，嵌入式測試總線控制器； ASPAddressable Scan Port，可尋址掃描埠； PTCKPrimary Test Clock input，初級測試時鐘輸入； PTMSPrimary Test Mode Select input，初級測試模式輸入； PTDIPrimary Test Data Input，初級測試數據輸入； PTDOPrimary Test Data Output，初級測試數據輸出； PTRSTPrimary Test Reset，初級測試復位； PTCKSecondary Test Clock input，次級測試時鐘輸入； PTMSSecondary Test Mode Select input，次級測試模式輸入； PTDISecondary Test Data Input，次級測試數據輸入； PTDOSecondary Test Data Output，次級測試數據輸出； PTRSTSecondary Test Reset，次級測試復位； IRInstruction Rigister，指令寄存器； DRData Rigister，數據寄存器。
具體實施例方式 本發明的依據是每一塊電路板上的掃描鏈的組成情況一般是不一樣的，如果兩塊電路板上的掃描鏈組成情況不相同，則將這兩塊電路板視為不同類的電路板。如果器件個數相同，對應位置的器件類型也相同，排列順序也相同，則為相同類型的電路板。
本發明的實現方法和步驟如下 步驟1、選通各電路板，獲取其掃描鏈的組成信息，並將數據鏈路中的全部數據移出來，並保存。通過這一步驟，能夠了解到該系統有幾類電路板，每一類電路板的邊界掃描鏈是由哪些邊界掃描器件連接而成的。這些信息是自動識別電路板的基礎。
步驟2、如果一個電路板上有多條掃描鏈，可以將多個掃描鏈串接為一條掃描鏈處理。
步驟3、根據各電路板的器件廠商提供的BSDL文件，得到被測系統的最大指令鏈長度，假設為這個長度為L。然後依次選通各塊電路板，將L個「1」掃描輸入指令寄存器鏈路。這樣，無論哪一條掃描鏈，置入的測試指令都為全「1」，也就是旁路指令。在步驟3完成以後，各個電路板內掃描鏈上的所有器件均進入旁路狀態。
步驟4、根據各類電路板的邊界掃描鏈連接情況，得到各掃描鏈中最多的器件個數，假設這個個數為N，然後依次選通各塊電路板，將N個「1」掃描輸入各條掃描鏈。由特性1，根據從TDO引腳輸出的「0」的個數，可以判斷該掃描鏈上器件的個數，有幾個「0」就有幾個邊界掃描器件。如果每類電路板上的邊界掃描鏈所包含的器件個數是不一樣的，則根據這個信息就可以判斷出每一個位置的電路板屬於哪一類電路板。如果存在不同電路板，其板上邊界掃描鏈所包含的器件個數是一樣的，則需要繼續執行以下識別過程。
步驟5、依次選通各塊電路板，並進入指令捕獲狀態，這樣各個邊界掃描器件指令寄存器中均預置了一個特定了指令捕獲初始值。每一條掃描鏈都執行L(最大的指令鏈長度)次指令移位，對輸出的L位信號進行分析，由特性2，對照各種類型電路板上的邊界掃描鏈的預期捕獲信號進行匹配，如果能匹配上(即對應的每一位數都相同)，就能識別該電路板類型。一般情況下，各個邊界掃描器件的指令捕獲初始值是不一樣的，這樣很容易將電路板的類型識別出來。如果存在兩類電路板，它們的指令捕獲初始值也是一致的，則還可以採用以下過程繼續進行識別。
步驟6、由特性3，可以在電路板上電的時候，就將數據鏈路中的數據全部移出來。數據移位次數為N*32，其中N為各個掃描鏈中最大器件個數。對上電以後從TDO移出的數據進行分析，如果能夠匹配上相應器件的ID代碼，則可以判斷出該電路板屬於什麼類型的電路板。
通過上述步驟，如果所有的識別信息都相同，則可認為是相同類型的電路板。
上述各步驟的順序可以調整，並不影響識別結果。
權利要求
1、一種自動識別電路板類型的方法，包括下列步驟
(1)分別選通被測試系統中的各電路板，獲取其掃描鏈的組成信息，將數據鏈路中的數據全部移出來，並保存；
(2)使各電路板掃描鏈上所有器件進入旁路狀態；
(3)記錄各電路板上從掃描鏈移出數字「0」的個數；
(4)判斷是否存在有兩個或兩個以上電路板的掃描鏈輸出「0」的個數相同，如果不存在，則將所有被測電路板標註為不同類型的電路板，並記錄其相應的插置位置；如果存在有兩個或兩個以上電路板的掃描鏈輸出「0」的個數相同，則進行下列步驟；
(5)將輸出「0」的個數互不相同的電路板標註為不同類型的電路板，並記錄其相應的插置位置；將輸出「0」的個數相同的電路板，進行下一步識別；
(6)使電路板掃描鏈上所有器件進入捕獲指令狀態，從掃描鏈移出各個邊界掃描器件的指令捕獲初始值；
(7)判斷上述各初始值是否相同，如果不同，則將該些電路板標註為不同類型的電路板，並記錄其相應的插置位置；如果相同，則繼續下列步驟；
(8)將步驟(1)中該些電路板移出的數據與各個邊界掃描器件的ID代碼進行匹配，如果各數據的匹配結果不相同，則將該些電路板標註為不同類型的電路板，並記錄其相應的插置位置；如果完全相同，則標註為相同類型的電路板，並記錄其相應的插置位置。
2、如權利要求1所述的一種自動識別電路板類型的方法，其特徵在於如果電路板上存在多條掃描鏈，可將它們串接成一條掃描鏈進行識別。
3、如權利要求1所述的一種自動識別電路板類型的方法，其特徵在於所述步驟(2)包括根據各電路板掃描鏈的組成信息，得到最大的指令鏈長度，依次選通各電路板，將該長度的複數個「l」掃描輸入指令寄存器鏈路。
4、如權利要求1所述的一種自動識別電路板類型的方法，其特徵在於所述步驟(1)中，將數據鏈中的數據全部移出來，其移位次數為N*32，其中N為被測試系統掃描鏈中最大的器件個數。
5、一種自動識別電路板類型的方法，包括下列步驟
(1)分別選通被測試系統中的各電路板，獲取其掃描鏈的組成信息，將數據鏈路中的數據全部移出來，並保存；
(2)使電路板掃描鏈上所有器件進入捕獲指令狀態，從掃描鏈移出各個邊界掃描器件的指令捕獲初始值；
(3)判斷上述各初始值是否相同，如果不同，則將所有被測電路板標註為不同類型的電路板，並記錄其相應的插置位置；如果相同，則繼續下列步驟；
(4)使各電路板掃描鏈上所有器件進入旁路狀態；
(5)記錄各電路板上從掃描鏈移出數字「0」的個數；
(6)判斷是否存在有兩個或兩個以上電路板的掃描鏈輸出「0」的個數相同，如果不存在，則將該些電路板標註為不同類型的電路板，並記錄其相應的插置位置；如果存在有兩個或兩個以上電路板的掃描鏈輸出「0」的個數相同，則進行下列步驟；
(7)將輸出「0」的個數互不相同的電路板標註為不同類型的電路板，並記錄其相應的插置位置；將輸出「0」的個數相同的電路板，進行下一步識別；
(8)將步驟(1)中該些電路板移出的數據與各個邊界掃描器件的ID代碼進行匹配，如果各數據的匹配結果不相同，則將該些電路板標註為不同類型的電路板，並記錄其相應的插置位置；如果完全相同，則標註為相同類型的電路板，並記錄其相應的插置位置。
6、如權利要求5所述的一種自動識別電路板類型的方法，其特徵在於如果電路板上存在多條掃描鏈，可將它們串接成一條掃描鏈進行識別。
7、如權利要求5所述的一種自動識別電路板類型的方法，其特徵在於所述步驟(4)包括根據各電路板掃描鏈的組成信息，得到最大的指令鏈長度，依次選通各電路板，將該長度的複數個「l」掃描輸入指令寄存器鏈路。
8、如權利要求5所述的一種自動識別電路板類型的方法，其特徵在於所述步驟(1)中，將數據鏈中的數據全部移出來，其移位次數為N*32，其中N為被測試系統掃描鏈中最大的器件個數。
全文摘要
一種自動識別電路板類型的方法，主要包括使各電路板掃描鏈上所有器件進入旁路狀態；根據各電路板上從掃描鏈移出數字「0」的個數來識別不同類型的電路板；使電路板掃描鏈上所有器件進入捕獲指令狀態，根據從掃描鏈移出各個邊界掃描器件的指令捕獲初始值的不同，來識別不同類型的電路板；或根據系統上電時移出的數據來匹配器件的ID代碼，從而區分不同的電路板。使用本發明的方法，在邊界掃描測試中，可以自動識別電路板類型，解決了需人工配置電路板位置的問題。
文檔編號G01R31/00GK1576865SQ0315034
公開日2005年2月9日 申請日期2003年7月28日 優先權日2003年7月28日
發明者李穎悟, 蘭波 申請人:華為技術有限公司