边界扫描测试原理和测试方法？

边界扫描的原理是在核心逻辑电路的输入和输出端口都增加一个寄存器，通过将这些I/O上的寄存器连接起来，可以将数据串行输入被测单元，并且从相应端口串行读出。

        首先是芯片级测试，即可以对芯片本身进行测试和调试，使芯片工作在正常功能模式，通过输入端输入测试矢量，并通过观察串行移位的输出响应进行调试。

        其次是板级测试，检测集成电路和PCB之间的互连。实现原理是将一块PCB上所有具有边界扫描的IC中的扫描寄存器连接在一起，通过一定的测试矢量，可以发现元件是否丢失或者摆放错误，同时可以检测引脚的开路和短路故障。

        最后是系统级测试，在板级集成后，可以通过对板上CPLD或者Flash的在线编程，实现系统级测试。

        其中，最主要的功能是进行板级芯片的互连测试，如下所示：

二、IEEE 1149.1标准

该标准规定了边界扫描的测试端口、测试结构和操作指令。

2.1 IEEE 1149.1结构

主要包括TAP控制器和寄存器组。

寄存器组包括边界扫描寄存器、旁路寄存器、标志寄存器和指令寄存器。

2.2端口定义

• TCK：Test Clock

        边界扫描设计中的测试时钟是独立的，因此与原来IC或PCB上的时钟是无关的，也可以复用原来的时钟。

• TMS：Test Mode Select

        由于在测试过程中，需要有数据捕获、移位、暂停等不同的工作模式，因此需要有一个信号来控制。在IEEE 1149.1中，仅有这样一根控制信号，通过特定的输入序列来确定工作模式，采用有限状态机来实现。该信号在测试时钟TCK的上升沿采样。

• TDI：Test Data In

        以串行方式输入的数据TDI有两种。一种是指令信号，送入指令寄存器；另一种是测试数据（激励、输出响应和其他信号），它输入到相应的边界扫描寄存器中去。

• TDO：Test Data Out

        以串行输出的数据也有两种，一种是从指令寄存器移位出来的指令，另一种是从边界扫描寄存器移位出来的数据。

• 除此之外，还有一个可选端口TRST，为测试系统复位信号，作用是强制复位。

2.3 TAP控制器

        TAP控制器的作用是将串行输入的TMS信号进行译码，使边界扫描系统