德州儀器 SN54ACT8990 與 SN74ACT8990 測試總線控制器深度解析

在電子設(shè)備的測試與驗(yàn)證環(huán)節(jié)，測試總線控制器扮演著至關(guān)重要的角色。德州儀器（TI）推出的 SN54ACT8990 和 SN74ACT8990 測試總線控制器，憑借其卓越的性能和豐富的功能，成為眾多工程師的首選。本文將深入剖析這兩款控制器的特性、功能及應(yīng)用。

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1. 產(chǎn)品概述

SN54ACT8990 和 SN74ACT8990 屬于德州儀器 SCOPE? 可測試性集成電路家族的成員，它們符合 IEEE 標(biāo)準(zhǔn) 1149.1 - 1990（JTAG）測試訪問端口和邊界掃描架構(gòu)。這兩款控制器的主要功能是控制 JTAG 串行測試總線，而非作為目標(biāo)邊界可掃描設(shè)備。

1.1 溫度特性

SN54ACT8990 適用于 -55°C 至 125°C 的全軍事溫度范圍，而 SN74ACT8990 則適用于 0°C 至 70°C 的溫度范圍。這使得它們能滿足不同應(yīng)用場景對溫度的要求。

1.2 封裝形式

這兩款控制器提供多種封裝形式，包括 44 引腳塑料有引線芯片載體（FN）、68 引腳陶瓷針柵陣列（GB）和 68 引腳陶瓷四方扁平封裝（HV），方便工程師根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行選擇。

2. 功能特性

2.1 多目標(biāo)掃描路徑控制

該控制器能夠控制多達(dá)六個(gè)并行目標(biāo)掃描路徑，通過生成 TMS 和 TDI 信號，接收 TDO 信號，并將測試時(shí)鐘輸入（TCKI）緩沖為測試時(shí)鐘輸出（TCKO），實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)設(shè)備的控制。其掃描數(shù)據(jù)可達(dá) 232 個(gè)時(shí)鐘周期，執(zhí)行指令也能達(dá)到 232 個(gè)時(shí)鐘周期。

2.2 事件引腳與異步通信

每個(gè)設(shè)備包含四個(gè)雙向事件引腳 [EVENT (3–0)]，用于與目標(biāo)設(shè)備進(jìn)行異步通信。這些事件引腳具有各自的事件生成/檢測邏輯，并且檢測到的事件可以由兩個(gè) 16 位計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)。

2.3 主機(jī)接口與寄存器操作

控制器通過 5 位地址總線 [ADRS (4 - 0)] 和 16 位讀寫數(shù)據(jù)總線 [DATA (15 - 0)] 與主機(jī)微處理器/微控制器進(jìn)行通信。可以對 24 個(gè)寄存器進(jìn)行讀寫操作，包括控制和狀態(tài)寄存器、兩個(gè)命令寄存器、一個(gè)讀緩沖區(qū)和一個(gè)寫緩沖區(qū)。

2.4 命令執(zhí)行與計(jì)數(shù)器預(yù)設(shè)

主機(jī)可以向控制器發(fā)出主要命令，使其生成必要的 TMS 序列，將目標(biāo)設(shè)備從任何穩(wěn)定的測試訪問端口（TAP）控制器狀態(tài)轉(zhuǎn)移到其他穩(wěn)定的 TAP 狀態(tài)，執(zhí)行 Run - Test/Idle TAP 狀態(tài)下的指令，或通過目標(biāo)設(shè)備掃描指令或測試數(shù)據(jù)。此外，還可以預(yù)設(shè)一個(gè) 32 位計(jì)數(shù)器，以允許預(yù)定數(shù)量的執(zhí)行或掃描操作。

3. 電氣特性與參數(shù)

3.1 絕對最大額定值

在工作自由空氣溫度范圍內(nèi)，該控制器的電源電壓范圍為 -0.5V 至 7V，輸入電壓范圍為 -0.5V 至 Vcc。輸入鉗位電流和輸出鉗位電流最大為 ±20 mA，連續(xù)輸出電流最大為 +25 mA。

3.2 推薦工作條件

SN54ACT8990 和 SN74ACT8990 的電源電壓推薦范圍均為 4.5V 至 5.5V，高電平輸入電壓為 2V，低電平輸入電壓為 0.8V。

3.3 電氣特性

在推薦的工作條件下，控制器的輸出高電平電壓（VOH）和輸出低電平電壓（VOL）在不同的測試條件下有明確的規(guī)定。例如，在 Vcc = 4.5V，IOH = -20 μA 時(shí)，VOH 為 4.4V。

3.4 時(shí)序要求

時(shí)鐘頻率范圍為 0 至 30 MHz，不同信號的脈沖持續(xù)時(shí)間、建立時(shí)間和保持時(shí)間都有相應(yīng)的要求。例如，RD 低脈沖持續(xù)時(shí)間為 5.5 ns，ADRS 在 RD↑ 之前的建立時(shí)間為 6.5 ns。

3.5 開關(guān)特性

控制器的開關(guān)特性包括從不同輸入到輸出的傳播延遲時(shí)間，如從 ADRS 到輸出的 tPLH 為 8 至 43 ns（SN54ACT8990）。

4. 應(yīng)用場景

SN54ACT8990 和 SN74ACT8990 測試總線控制器廣泛應(yīng)用于復(fù)雜電路板組件的測試，特別是那些需要進(jìn)行 JTAG 邊界掃描的場景。它們可以幫助工程師高效地檢測和診斷電路板上的故障，提高產(chǎn)品的可靠性和生產(chǎn)效率。

5. 總結(jié)

德州儀器的 SN54ACT8990 和 SN74ACT8990 測試總線控制器以其強(qiáng)大的功能、豐富的特性和良好的電氣性能，為電子工程師提供了一個(gè)可靠的解決方案。無論是在軍事應(yīng)用還是商業(yè)應(yīng)用中，這兩款控制器都能發(fā)揮重要作用。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，工程師需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求和系統(tǒng)要求，合理選擇封裝形式和配置參數(shù)，以充分發(fā)揮控制器的優(yōu)勢。你在使用類似的測試總線控制器時(shí)，遇到過哪些挑戰(zhàn)呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。