基于IEEE1149．4的测试方法研究

　　若ZD是单个电阻、电感或电容，那么只需已知模拟激励电流信号的频率和幅度就可计算出其元件值。若ZD跨接在两模拟功能管脚之间，它的测量分两步进行。首先，通过对TBIC和ABM的控制，让激励电流信号通过AT1施加到指定F1上，通过AT2脚获取该F1端的电位。再改变对TBIC和ABM的控制，让激励电流信号通过AT1施加到指定ABM上，通过AT2脚获取该F2端的电位。最后，计算出ZD上的电压降，结合已知激励电流信号的频率和幅度值就可计算出其元件值。若ZD是由多个电阻、电感或电容组成的单端口网络，那么只需通过施加一组不同频率的激励电流，然后测试量对应频率ZD上的电压降就可得到一方程组，解此方程组即可求出各元件值。

2．3．2　Delta网络的参数测试
　　对于Delta互连网络，如图3所示，可以采用下面的方法进行测量。
　　（1）P4脚接VG，P3和P2脚断开。AT1激励I1施加到P1脚，通过AT2测量P1脚的电位VP11；
　　（2）P4脚接VG，P3脚断开。AT1激励I1施加到P1脚，通过AT2测量P2脚的电位VP21；
　　（3）P4脚接VG，P2脚断开。AT1激励I1施加到P1脚，通过AT2测量P3脚的电位VP31；
　　（4）P4脚接VG，P2脚断开。AT1激励I1施加到P3脚，通过AT2测量P1脚的电位VP12；
　　（5）P4脚接VG，P1脚断开。AT1激励I1施加到P3脚，通过AT2测量P2脚的电位VP22；
　　（6）P4脚接VG，P2和P1脚断开。AT1激励I1施加到P3脚，通过AT2测量P3脚的电位VP32。
　　由这些数据足够解出Z1、Z2、Z3的值〔3〕。当然，若Z1、Z2和Z3又是一无源RLC网络，通过改变I1的频率再重复上面的六步测量，总可以计算出和RLC元件的值，对于同种性质的元件（如同为R或L或C）的串并联，本测试理论只能将其作一个元件来进行测量。
2．3．3　复杂网络
　　对于较复杂的电路，可以从电路拓扑的角度来考虑其测试。具体来说有两种方法。
　　（1）通过对ABM开关矩阵的控制，可以将其简化成图2或图3的情形。然后按照相应的测试方法分别进行测量。
（2）单端口网络测量法。
　　对于任一无源单端口网络（若是多端口网络，可以通过对相关的ABM开关矩阵进行控制，将其转换成单端口网络），由网表文件可以得其拓扑结构、等效支路元件的个数N（等效支路元件的定义：相同性质的两元件串联或并联将被看成一个元件，即等效支路元件），通过在两端口间施加某一频率的电流激励源，再分别测量其两端电压，就可以得到该频率的等效阻抗，从而得一个非线性方程。如在两端口间施加Q（为了尽量减少测试和解非线性方程组所产生误差，一般要求Q＞N）个频率不同的电流激励源，就可以得到Q个非线性方程组。解该非线性方程组就可得这N个等效支路元件的元件值。
　　以上问题的实质是，由电路网表得到传输导纳的非线性模型，经施加不少于Q组（不同频率）的电流激励，分别测量其端电压响应。根据此数据表（即激励响应表）来确定模型中的各参数（即支路导纳值），以保证传输导纳的非线性模型“最佳”拟合这Q组电压电流数据表。由此看来，这实质是一个非线性的模型拟合问题，即非线性最小二乘问题〔4〕。
　　虽然计算复杂度有所提高，但这种方法可测出复杂无源网络的各分立等效支路元件的参数值，且由于该系统使用计算机，因此处理这些数据是不困难的。虽然当互连网络太大时，这种方法的计算复杂度呈指数增长，但DOT4测试对象是数模混合IC及由其构成的PCB。既然是数模混合IC，留在芯片外的就是用来完成用户特定功能的、或是校准用的、或是难于集成的。难于集成的元件随着集成技术的提高，总可以解决，完成用户特定功能的和校准用的元器件其网络拓扑结构一般比较简单，这种方法完全可以胜任。
　　这里讨论的参数测试理论方法还可延伸到非线性无源元件的测量。
　　边界扫描支持的测试还有CLUSTER测试、器件错误装配测试、整个扫描链本身结构的基础测试器件功能测试、BIST（Built－In－SelfTest）测试、INTEST测试等。限于篇幅，此处不再作具体讨论。
3　实例分析
3．1　简单互连测试结果
　　因目前还没有符合DOT4的器件成品，所以使用了DOT4工作组用于混合信号边界扫描测试的专用实验芯片KLIC〔5〕。KLIC实际上是个Mixed－SignalScan I／O。测试对象DEMO板设计原理是在Mixed－Signal Core电路的基础上插入边界扫描结构即KLIC，使其构成混合信号边界扫描CUT。
　　DEMO板扫描链中两个边界扫描器件之间直接的互连线有3条，分别从IC1的输出脚DBM、ABM2、ABM3连接到IC2的输入脚DBM、ABM2、ABM3。由KLIC的边界扫描内部结构可知，其在扫描链上的互连测试矢量排列如下（其中，“X”为无关量，“V”对应表1中的测试矢量栏，“R”对应响应数据栏）：
　　XVV XXXXXXXXXXXX XXXX XXX XXXVVXXVVXXXXXXXXXXXXXX
与之相仿，扫描测试结果在扫描链上的表示为：
　　XXR XXXXXXXXXXXX XXXX XXX XXXXXRXXXRXXXXXXXXXXXXX
　　这里我们仿照WALK－1、WALK－0的全集测试矢量方法，测试时，通过故障模拟开关进行了故障设置，并且通过响应测试码得到了测试报告和测试分析。把DBM与ABM2桥接，本测试系统的测试结果如表1所示。