SN54BCT8245A和SN74BCT8245A扫描测试器件：助力复杂电路测试的利器

在电子设计领域，对于复杂电路板组件的测试一直是一项具有挑战性的任务。德州仪器（Texas Instruments）的SN54BCT8245A和SN74BCT8245A扫描测试器件，作为SCOPE™可测试性集成电路家族的成员，为解决这一难题提供了有效的解决方案。今天，我们就来深入了解一下这两款器件。

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器件概述

SN54BCT8245A和SN74BCT8245A是带有八进制总线收发器的扫描测试器件。它们在正常功能模式下与’F245和’BCT245功能等效，并且兼容IEEE标准1149.1 - 1990（JTAG）测试访问端口和边界扫描架构，这使得它们能够方便地进行复杂电路板组件的测试。

产品特性

• 温度范围不同：SN54BCT8245A适用于 -55°C至125°C的全军事温度范围，而SN74BCT8245A适用于0°C至70°C的温度范围。
• 测试功能丰富：支持多种测试操作，如并行签名分析（PSA）、伪随机模式生成（PRPG）等，并且所有测试和扫描操作都与测试访问端口（TAP）接口同步。
• 指令集完善：支持IEEE标准1149.1 - 1990所需的指令，以及可选的INTEST、CLAMP和HIGHZ等指令。
• 封装多样：提供塑料小外形（DW）封装、陶瓷芯片载体（FK）以及标准塑料和陶瓷300 - mil DIP（JT、NT）等多种封装选项。

工作模式

正常模式

在正常模式下，这两款器件的功能与’F245和’BCT245八进制总线收发器相同。其功能由OE（输出使能）和DIR（方向控制）输入决定，具体操作如下表所示：	INPUTS		OPERATION
OE	DIR
L	L	B data to A bus
L	H	A data to B bus
H	X	Isolation

测试模式

当激活测试模式时，器件的正常操作会被抑制，测试电路将被启用，以观察和控制设备的I/O边界。测试电路由四个专用测试端子控制：测试数据输入（TDI）、测试数据输出（TDO）、测试模式选择（TMS）和测试时钟（TCK）。

测试架构与状态机

测试架构

器件通过符合IEEE标准1149.1 - 1990的4线测试总线（TAP）传输串行测试信息。TAP控制器监控TCK和TMS信号，提取同步和状态控制信号，并为设备中的测试结构生成适当的片上控制信号。

状态机

TAP控制器是一个同步有限状态机，共有16个状态，其中包括6个稳定状态和10个不稳定状态。主要有两条路径用于访问和控制数据寄存器和指令寄存器，且一次只能访问一个寄存器。

测试逻辑复位（Test - Logic - Reset）

设备上电后处于该状态，此时测试逻辑被复位并禁用，设备执行正常逻辑功能。指令寄存器会被复位为特定的操作码，如’BCT8245A的指令寄存器会被复位为二进制值11111111，选择BYPASS指令。

运行测试/空闲（Run - Test/Idle）

在执行任何测试操作之前，TAP控制器必须经过此状态。该状态下，测试逻辑可以处于活动测试状态或空闲状态。

其他状态

还包括Select - DR - Scan、Select - IR - Scan、Capture - DR、Shift - DR等多个状态，每个状态都有其特定的功能和操作。

寄存器介绍

指令寄存器（IR）

指令寄存器为8位长，用于告诉设备要执行的指令。它包含操作模式（正常模式或测试模式）、要执行的测试操作、要选择的数据寄存器以及数据捕获源等信息。

数据寄存器

• 边界扫描寄存器（BSR）：18位长，用于存储测试数据和捕获设备输入输出的数据。其扫描顺序是从TDI通过位17 - 0到TDO。
• 边界控制寄存器（BCR）：2位长，用于在RUNT指令执行期间实现额外的测试操作，如PSA和PRPG。
• 旁路寄存器：1位扫描路径，可用于缩短系统扫描路径的长度，减少完成测试操作所需的测试模式位数。

指令与操作

指令集

器件支持多种指令，如边界扫描、旁路扫描、SAMPLE/PRELOAD等。不同的指令对应不同的操作模式和选择的数据寄存器，具体指令和操作如下表所示：	BINARY CODE†	SCOPE OPCODE DESCRIPTION	SELECTED DATA REGISTER	MODE
BIT 7 ￫ BIT 0
MSB ￫ LSB
X0000000	EXTEST/INTEST	Boundary scan	Test
X0000001	BYPASS‡	Bypass scan	Normal
X0000010	SAMPLE/PRELOAD	Sample boundary	Normal
……	……	……	……

边界控制寄存器操作

边界控制寄存器的操作码决定了具体的测试操作，如样本输入/切换输出（TOPSIP）、伪随机模式生成（PRPG）、并行签名分析（PSA）和同时进行PSA和PRPG（PSA/PRPG）。

电气特性与参数

绝对最大额定值

包括电源电压范围（ - 0.5 V至7 V）、输入电压范围等，超出这些额定值可能会对设备造成永久性损坏。

推荐工作条件

规定了电源电压、输入电压、输出电流等参数的推荐范围，以确保设备的正常工作。

电气特性

在推荐的工作温度范围内，给出了输入输出电压、电流等电气参数的最小值、典型值和最大值。

时序要求

所有测试操作都与TCK同步，数据在TCK的上升沿捕获，在下降沿输出。同时，还规定了时钟频率、脉冲持续时间、建立时间和保持时间等时序参数。

开关特性

在正常模式和测试模式下，给出了信号传输的延迟时间等开关特性参数。

应用与注意事项

应用场景

这两款器件适用于需要进行复杂电路板测试的场景，如军事、工业等领域。

注意事项

在使用过程中，需要注意输入电压和电流的范围，避免超出绝对最大额定值。同时，要根据实际应用场景选择合适的封装和工作条件。

SN54BCT8245A和SN74BCT8245A扫描测试器件凭借其丰富的测试功能、完善的指令集和多样的封装选项，为电子工程师提供了强大的测试工具。在实际应用中，我们需要深入理解其工作原理和电气特性，以充分发挥其优势，提高电路板测试的效率和准确性。你在使用类似器件时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享。