SN54ABT8652與SN74ABT8652掃描測試設(shè)備：功能特性與應(yīng)用解析

在電子設(shè)計領(lǐng)域，測試設(shè)備的性能和功能對于確保電路的可靠性和穩(wěn)定性至關(guān)重要。今天，我們將深入探討德州儀器（Texas Instruments）的SN54ABT8652和SN74ABT8652掃描測試設(shè)備，了解它們的特性、工作模式以及在實際應(yīng)用中的優(yōu)勢。

文件下載：SN74ABT8652DWRG4.pdf

產(chǎn)品概述

SN54ABT8652和SN74ABT8652是德州儀器SCOPE?可測試性集成電路家族的成員，它們與IEEE標(biāo)準(zhǔn)1149.1 - 1990（JTAG）測試訪問端口和邊界掃描架構(gòu)兼容，在正常功能模式下與’F652和’ABT652功能等效。這兩款設(shè)備采用了先進(jìn)的EPIC - ΙΙB? BiCMOS設(shè)計，顯著降低了功耗，并且提供多種封裝選項，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(biāo)準(zhǔn)陶瓷雙列直插式封裝（JT）。

產(chǎn)品特性

• 邊界掃描支持：支持IEEE標(biāo)準(zhǔn)1149.1 - 1990邊界掃描，通過4線測試訪問端口（TAP）接口實現(xiàn)對測試電路的掃描訪問，便于復(fù)雜電路板組件的測試。
• SCOPE?指令集：包含IEEE標(biāo)準(zhǔn)1149.1 - 1990所需指令，以及可選的INTEST、CLAMP和HIGHZ指令，還支持并行簽名分析、偽隨機(jī)模式生成等功能。
• 雙邊界掃描單元：每個I/O有兩個邊界掃描單元，提供更大的靈活性。
• 低功耗設(shè)計：采用EPIC - ΙΙB? BiCMOS設(shè)計，有效降低功耗。

工作模式

正常模式

在正常模式下，SN54ABT8652和SN74ABT8652的功能與’F652和’ABT652八進(jìn)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(zhuǎn)換時被時鐘輸入到相關(guān)寄存器。當(dāng)SAB為低時，實時A數(shù)據(jù)被選擇呈現(xiàn)給B總線（透明模式）；當(dāng)SAB為高時，存儲的A數(shù)據(jù)被選擇呈現(xiàn)給B總線（寄存器模式）。

測試模式

在測試模式下，SCOPE?總線收發(fā)器和寄存器的正常操作被抑制，測試電路被啟用，用于觀察和控制設(shè)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(jìn)行控制，執(zhí)行邊界掃描測試操作，如并行簽名分析（PSA）和偽隨機(jī)模式生成（PRPG）等。

寄存器概述

指令寄存器（IR）

指令寄存器是一個8位長的寄存器，用于告訴設(shè)備要執(zhí)行的指令。指令包含操作模式（正常模式或測試模式）、要執(zhí)行的測試操作、在數(shù)據(jù)寄存器掃描期間要選擇的三個數(shù)據(jù)寄存器中的哪一個，以及在Capture - DR期間要捕獲到所選數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)據(jù)來源。在Capture - IR期間，IR捕獲二進(jìn)制值10000001；在Update - IR期間，移位到IR的值被加載到影子鎖存器中，當(dāng)前指令被更新。

數(shù)據(jù)寄存器

• 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（一個用于輸入數(shù)據(jù)，一個用于輸出數(shù)據(jù)）。用于存儲要內(nèi)部應(yīng)用到正常片上邏輯輸入和/或外部應(yīng)用到設(shè)備輸出端子的測試數(shù)據(jù)，以及捕獲在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)。
• 邊界控制寄存器（BCR）：11位長，用于在RUNT指令的上下文中實現(xiàn)基本SCOPE?指令集未包含的額外測試操作，如PRPG、帶輸入屏蔽的PSA和二進(jìn)制計數(shù)（COUNT）。
• 旁路寄存器：1位掃描路徑，可用于縮短系統(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)。

指令集與測試操作

指令集

SN54ABT8652和SN74ABT8652支持多種指令，如邊界掃描（EXTEST/INTEST）、旁路掃描（BYPASS）、采樣邊界（SAMPLE/PRELOAD）等。每個指令對應(yīng)不同的測試操作和工作模式，具體可參考文檔中的指令寄存器操作碼表。

測試操作

• 并行簽名分析（PSA）：將所選設(shè)備輸入端子上出現(xiàn)的數(shù)據(jù)壓縮成16位并行簽名。
• 偽隨機(jī)模式生成（PRPG）：在所選BSC的移位寄存器元素中生成偽隨機(jī)模式。
• 同時進(jìn)行PSA和PRPG（PSA/PRPG）：同時進(jìn)行輸入數(shù)據(jù)的簽名壓縮和輸出數(shù)據(jù)的偽隨機(jī)模式生成。
• 同時進(jìn)行PSA和二進(jìn)制計數(shù)（PSA/COUNT）：同時進(jìn)行輸入數(shù)據(jù)的簽名壓縮和輸出數(shù)據(jù)的二進(jìn)制計數(shù)。

時序特性

所有測試操作都與TCK同步。數(shù)據(jù)在TDI、TMS和正常功能輸入上在TCK的上升沿被捕獲，在TDO和正常功能輸出端子上在TCK的下降沿出現(xiàn)。TAP控制器通過在TCK的下降沿改變TMS的值，然后施加TCK的上升沿來推進(jìn)其狀態(tài)。文檔中提供了詳細(xì)的時序要求和示例，幫助工程師進(jìn)行設(shè)計和測試。

電氣特性與封裝信息

電氣特性

文檔中給出了SN54ABT8652和SN74ABT8652在推薦工作條件下的電氣特性，包括輸入輸出電壓、電流、時鐘頻率等參數(shù)，為工程師在設(shè)計電路時提供了重要的參考。

封裝信息

這兩款設(shè)備提供多種封裝選項，每種封裝都有其特定的尺寸和機(jī)械數(shù)據(jù)。不同封裝適用于不同的應(yīng)用場景，工程師可以根據(jù)實際需求進(jìn)行選擇。

實際應(yīng)用與思考

SN54ABT8652和SN74ABT8652在復(fù)雜電路板的測試和驗證中具有重要作用。通過邊界掃描技術(shù)，可以方便地檢測電路板上的故障，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。在實際應(yīng)用中，工程師需要根據(jù)具體的測試需求選擇合適的指令和測試操作，同時注意時序要求和電氣特性，以確保測試的準(zhǔn)確性和可靠性。

你是否在實際項目中使用過類似的掃描測試設(shè)備？你在使用過程中遇到過哪些問題？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗和見解。