基于边界扫描的EPM9320LC84电路板故障诊断
3.2 数据采集
数据采集的目的是得到引脚对测试图形的响应。如果引脚正确,输出的测试图形就等于采集到的测试图形,如果引脚出现故障,两者必有差异。由于采集到的测试数据就是故障诊断的依据,所以能否正确、合理地采集到数据是数据采集的关键。单芯片电路板不像多芯片那样利用sample模式采集数据,而是仍旧利用extest模式来采集数据。
图2是利用sample模式采集数据的原理图。在捕获阶段,由OEJ和OUTJ来控制三态门状态,以使电路板上三态输入引脚为高阻状态,三态输出引脚为输出状态。由于采集的数据是引
脚的实际状态,而不是引脚对输出测试图形的响应,故用sample模式不能正确地采集测试图形以用于故障诊断。
图3是利用extest模式在捕获阶段进行数据采集的示意图,图中的三态门受OEJ、OUTJ更新寄存器控制,而这两个寄存器的数值是发送测试图形时的值,三态有效。所以它所采集的数据即为引脚对测试图形的响应,可以满足采集要求。
4 测试算法
电路板常见故障模型有呆滞型故障、固定开路故障和短路故障。为了消除误判和混淆故障及提高诊断速度,可在算法上结合电路结构对自适应算法和CX-TB导通测试算法以及二进制计数测试序列进行改进,以对引脚全部的短路故障、呆滞故障进行完备诊断。具体步骤如下:
(1)引脚分类
电路图中的引脚可分为输入、输出、输入/输出、空闲、专用输入、地/电源、NC几类。由于专用输入引脚边界扫描结构没有更新寄存器,所以测试图形无法输出到引脚?因此不能用此方法测试。而地/电源引脚、NC引脚不带有边界扫描结构所以也不能测试。故此,真正能进行测试的引脚只有前四类。可令n等于前四类引脚数目的总和。
(2)生成测试向量
按照引脚号对前四类引脚进行从小到大排序,序号为:0到n-1,然后计算log2(n+2)的值,再根据有余进一的原则算出并行测试向量个数m。为避免出现误判,可从000……1开始进行二进制计数,以形成测试向量,其行数为n,列数为m。
(3)发送测试向量
(4)采集测试结果
(5) 添加测试图形
比较测试序列与采集到的结果,确定异常行(总数W)。为避免混淆和误判故障,可进一步添加C个为全0或全1码的测试图形。
(6)故障诊断
该算法具有故障定位准确,测试周期短,测试效率高等特点。
5 故障诊断
由于EPM9320LC84芯片采用CMOS工艺制作,因此,它的引脚与地、电源短路分别归为呆滞于0和呆滞于1;器件引脚悬空也归为呆滞于0。其引脚互连测试图形是“与”逻辑。
具体诊断时,可比较输出测试图形与采集测试图形的差异,相同即为正常行,不同则为异常行。诊断过程如下:
●若异常行和正常行的测试向量相同,则添加测试图形令异常行并行测试向量为全0,其余行测试向量为全1,而对于发送、采集添加的测试向量,若正常行采集结果为全0,则正常行与异常行对应引脚互连。否则必有其它脚与异常行对应脚互连。
●如果异
《基于边界扫描的EPM9320LC84电路板故障诊断(第2页)》