[发明专利]具有地址相关指令的边界扫描系统

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路测试，尤其涉及通过边界扫描系统的集成电路测试。

背景技术

IEEE/ANSI标准1149.1-1990(也叫做JTAG和边界扫描)是一测试集成电路及电路板的标准。在已有技术中，通过自动测试设备(ATE)来测试印刷电路板，该自动测试设备利用附着于探针(probe)卡的探针线与板上的特定位置接触。探针卡以这样的方式与ATE相接，从而可来往于ATE把测试信号发送到被测试板的指定区域。另一方面，边界扫描需要把某些寄存器和专用引脚置于芯片上，从而可使用软件而不是ATE来实现测试过程。现在，即使在芯片制成并运输后，也可使用相对廉价的计算机来测试集成电路芯片。芯片上所设置的具有边界扫描测试能力的五个专用引脚与接入执行边界扫描和其它测试过程的逻辑的测试接入端口(TAP)进行通信。这些引脚是测试数据输入(TDI)、测试数据输出(TDO)、测试时钟(TCK)、测试模式选择(TMS)及测试复位(TRST)。

这五个专用引脚中的三个引脚，即TMS、TCK和TRST接入具有16个状态的简单状态机，此状态机称为TAP控制器。继而，TAP控制器与专用引脚TDI和TDO一起同指令寄存器进行通信，还与任何边界扫描实现中所强制的两个其它寄存器进行通信。它们是边界扫描寄存器和旁路(bypass)寄存器。继而，指令寄存器与一般称为数据寄存器的其它寄存器进行通信，其中的一些寄存器可以是用户定义的。这些数据寄存器允许器件配置、验证、测试、可靠性评估等。边界扫描体系结构的另一个重要特征是一组测试单元，一个单元与集成电路的每个功能输入/输出引脚有关，从而可把一个单元用作该器件的输入或输出单元。这些单元以移位寄存器的组织结构排列，用以在TDI和TDO引脚之间进行串行通信。

“边界扫描手册”一书的作者K.P.Parker在第46页中说“用户定义的指令可以是目标标准寄存器(诸如边界寄存器)、标准寄存器的一部分或TDI和TDO之间的寄存器级联。或者，新的用户定义的寄存器可以是对准目标的”。本发明的一个目的是设计扩展边界扫描测试的用途的用户定义的寄存器并使软件容易访问此用户定义的寄存器。

发明内容

利用这样一种边界扫描系统满足了以上目的，该系统使得可以相对少量的指令对数目增加的数据寄存器进行寻址。这是通过以边界扫描指令组中的标准指令以外的附加指令来访问新的地址寄存器而实现的。当在指令寄存器中提供此新的指令ADDLOAD时，该指令允许检查或安装新设置的地址寄存器。当ADDLOAD指令处于指令寄存器中时，可使用标准CAPTURE-DR(俘获-DR)、SHIFT-DR(移位-DR)、UPDATE-DR(更新-DR)序列来检查或安装地址寄存器。同时，指令寄存器不受TAP控制器的CAPTURE-DR、SHIFT-DR、UPDATE-DR序列的影响，且该序列总是可以常规的方式来使能指令寄存器。

与数据寄存器相同，新的地址寄存器连接在TDI(测试数据输入)和TDO(测试数据输出)引脚之间，其输出连到多路复用器。地址寄存器的内容指示每一指令要访问哪一个数据寄存器。可使其它指令与地址无关，从而可由软件单独访问选中的数据寄存器。边界扫描指令组现在包含两种类型的指令。第一种包括旨在依据地址寄存器的状态选择测试数据寄存器的地址相关指令，而第二种包括旨在指定寄存器的地址无关指令。

本发明的一个优点是任何指令TESTDATA1到TESTDATAn-1可依据地址寄存器的内容访问测试数据寄存器1到(n-1)中的任一个。对于较大的n，这样可大大减少所需指令的数目。地址寄存器为测试数据寄存器提供了指令的分层导引。

附图概述

图1是依据已有技术的芯片测试用边界扫描标准，实施边界扫描测试电路的集成电路芯片的平面图。

图2是本发明的已有技术指令排序用TAP控制器的状态图。

图3是依据本发明的边界扫描系统的测试接入端口(TAP)和寄存器配置的方框图。

本发明的较佳实施方式

参考图1，所示的集成电路芯片11具有从芯片两侧延伸的多个功能引脚13。这些引脚用来执行芯片的所有功能，包括提供诸如供电功能和接地等实用功能。引脚以内是由填入字母x的方框所示的边界寄存器单元15。这些单元可用作输入或输出边界寄存器单元。每个单元是连到相邻单元的单个移位寄存器级。这样，每个单元链接到其它单元，而形成如图3所示的边界扫描寄存器。在选择此边界扫描寄存器作为TDI与TDO引脚之间的串行路径时，可观察到边界单元输入和输出，即芯片输入和输出。