基于邊界掃描的電路板快速測試系統(tǒng)設(shè)計

　?。?）物理接口模塊

　　由于在 VB 中不能直接使用命令對計算機(jī)端口進(jìn)行操作，本文中選擇動態(tài)鏈接庫 inpout32.dll 幫助系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)對底層硬件的控制。在開發(fā)計算機(jī)端Windows 應(yīng)用程序時只 需在開發(fā)前將其驅(qū)動程序相關(guān)文件拷貝到計算機(jī)，并且在開發(fā)過程中注冊其動態(tài)鏈接庫相應(yīng) 的API 函數(shù)，即可實(shí)現(xiàn)并行端口的應(yīng)用。本文物理接口模塊中引用了動態(tài)連接庫中的兩個函 數(shù)：Inp32 和Out32 用于并行端口的輸入和輸出，相關(guān)程序代碼如下所示。

　　寫入操作：Out add, reg

　　讀出操作：reg = Inp(add) 其中，add 為寫入/讀出的地址，reg 為寫入/讀出的數(shù)據(jù)。

　?。?）在線測試模塊 在線測試模塊主要實(shí)現(xiàn)對掃描鏈信號的循環(huán)采集，同時將采集到的結(jié)果顯示在屏幕上。 采集數(shù)據(jù)的同時對掃描鏈上信號的變化頻率進(jìn)行統(tǒng)計，實(shí)時顯示統(tǒng)計結(jié)果?？深A(yù)置中斷暫停 條件，使用虛擬工具箱單獨(dú)顯示關(guān)鍵信號狀態(tài)，儲存采集數(shù)據(jù)，進(jìn)行信號分析，生成報告表 供維修人員使用。

　?。?）離線測試模塊 離線測試模塊主要實(shí)現(xiàn)電路板單獨(dú)測試功能。用戶可選擇進(jìn)行自動測試或是手動測試。 自動測試時，系統(tǒng)將已生成的測試向量依次送入被測電路板，然后采集電路板響應(yīng)向量，將 其與標(biāo)準(zhǔn)響應(yīng)進(jìn)行比較。手動測試時，用戶可根據(jù)需要利用系統(tǒng)提供的工具手動編寫測試向 量，系統(tǒng)將一步步執(zhí)行用戶的指令。

　　3 故障分析策略

　　在邊界掃描測試系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)采集時，一般采集頻率較低。例如使用10MHz 的時鐘對邊 界掃描鏈上的數(shù)據(jù)進(jìn)行移位輸出，如果掃描鏈上有500 個單元，則采集數(shù)據(jù)頻率最高只能達(dá) 到20KHz。而電路板上信號的脈寬有的很短，如何對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行故障分析成為系統(tǒng)設(shè) 計中的難點(diǎn)。本系統(tǒng)主要采取下列兩個方法進(jìn)行分析。

　　如果掃描鏈的采集間隔遠(yuǎn)大于信號脈寬，系統(tǒng)可能很長時間無法采集到信號的變化，因 此信號統(tǒng)計法需要運(yùn)行相當(dāng)?shù)臅r間才能保證分析的準(zhǔn)確性。

　　方法二：數(shù)據(jù)分析法

　　記錄采集到的數(shù)據(jù)，計算每路信號之間的差異，著重觀察相同的信號，如全0、全1 或 者其它。出現(xiàn)全0、全1 的引腳易發(fā)生呆滯故障，而出現(xiàn)信號的變化且采集信號完全相同的 引腳易發(fā)生斷路故障。

　　上述兩種方法僅適合于對周期信號的分析。如果電路板某模塊的輸入輸出引腳上信號為 單脈沖信號,且脈寬較短，則在線測試很難采集到它們的脈沖。對于這類模塊電路的測試一 般采用離線測試的方法人為輸入測試向量分析模塊輸出是否正常。

　　4 結(jié)論

　　通過實(shí)驗，該系統(tǒng)能夠成功實(shí)現(xiàn)對含邊界掃描器件（如FPGA 等）電路板的在線測試、 離線測試等功能，而且系統(tǒng)的體積小，測試時與電路板的連接線少，雖然由于測試點(diǎn)有限， 不能提供100%的故障覆蓋率，但該系統(tǒng)仍能夠為維修人員對含邊界掃描器件電路板的快速 維修提供有效支持。

　　本文作者創(chuàng)新點(diǎn)是：將邊界掃描技術(shù)應(yīng)用在電路板快速測試系統(tǒng)中，設(shè)計了一套具有自 主知識產(chǎn)權(quán)的邊界掃描測試系統(tǒng)，并對系統(tǒng)的故障分析策略進(jìn)行了討論研究，提出對周期信 號采用信號統(tǒng)計法和數(shù)據(jù)分析法的故障分析策略。