探索SN54ABT8245和SN74ABT8245扫描测试设备：边界扫描技术的卓越之选

在当今复杂的电子系统设计中，测试和验证电路的功能和可靠性至关重要。德州仪器（Texas Instruments）的SN54ABT8245和SN74ABT8245扫描测试设备，凭借其先进的边界扫描技术，为工程师们提供了一种高效、灵活的解决方案，能够显著简化复杂电路板组件的测试过程。

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产品概述

SN54ABT8245和SN74ABT8245是德州仪器SCOPE® 可测试性集成电路家族的成员，它们集成了八进制总线收发器，支持IEEE标准1149.1 - 1990边界扫描，可通过4线测试访问端口（TAP）接口实现对测试电路的扫描访问。这两款器件在正常功能模式下与’F245和’ABT245功能等效，同时具备丰富的测试功能，能够有效地检测和定位电路板上的故障。

封装选项

这两款器件提供多种封装选项，包括塑料小外形封装（DW）、陶瓷芯片载体（FK）和标准陶瓷双列直插式封装（JT），以满足不同应用场景的需求。

温度范围

SN54ABT8245适用于 - 55°C至125°C的全军事温度范围，而SN74ABT8245则适用于 - 40°C至85°C的商业温度范围。

工作模式

正常模式

在正常模式下，SN54ABT8245和SN74ABT8245的功能与’F245和’ABT245相同。数据流向由方向控制（DIR）输入决定，可以实现从A总线到B总线或从B总线到A总线的数据传输。输出使能（OE）输入可用于禁用器件，从而有效地隔离总线。

测试模式

在测试模式下，正常的总线收发器操作被禁止，测试电路被启用，以观察和控制器件的I/O边界。测试电路可以执行IEEE标准1149.1 - 1990中描述的边界扫描测试操作，包括并行签名分析（PSA）、伪随机模式生成（PRPG）等。

测试架构

TAP控制器

测试电路通过符合IEEE标准1149.1 - 1990的4线测试总线或TAP进行串行测试信息的传输。TAP控制器是一个同步有限状态机，它监控测试总线上的两个信号：测试时钟（TCK）和测试模式选择（TMS），并根据这些信号生成适当的片上控制信号，以控制测试结构的操作。

状态图

TAP控制器的状态图包含16个状态，分为六个稳定状态和十个不稳定状态。主要有两条路径：一条用于访问和控制选定的数据寄存器，另一条用于访问和控制指令寄存器。

关键状态

• Test - Logic - Reset：设备上电后进入此状态，测试逻辑被重置并禁用，设备执行正常逻辑功能。
• 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。此状态下测试逻辑可以处于活动测试状态或空闲状态。
• Capture - DR和Capture - IR：分别用于在数据寄存器扫描和指令寄存器扫描时捕获数据。
• Shift - DR和Shift - IR：用于在扫描过程中串行移位数据。
• Update - DR和Update - IR：用于更新选定的数据寄存器和指令寄存器。

寄存器概述

指令寄存器（IR）

IR是一个8位寄存器，用于指定设备要执行的指令，包括操作模式（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在Capture - DR期间要捕获到选定数据寄存器的数据来源。

数据寄存器

• 边界扫描寄存器（BSR）：36位寄存器，用于存储测试数据和捕获数据。
• 边界控制寄存器（BCR）：11位寄存器，用于选择测试操作，如PSA、PRPG等。
• 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。

指令集

SN54ABT8245和SN74ABT8245支持多种指令，包括IEEE标准1149.1 - 1990要求的指令以及可选的INTEST、CLAMP和HIGHZ指令。这些指令可以实现边界扫描、旁路扫描、样本边界、控制边界到高阻抗等功能。

电气特性和性能参数

绝对最大额定值

包括电源电压范围、输出钳位电流、输入电压范围等参数，使用时应避免超过这些额定值，以免造成设备永久性损坏。

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，以确保设备的正常运行。

电气特性

提供了输入钳位电压、输出高电平电压、输出低电平电压等参数的最小值、典型值和最大值。

开关特性

包括时钟频率、延迟时间、上升时间等参数，反映了设备在不同模式下的开关性能。

应用建议

测试方案设计

根据具体的应用需求和测试目标，选择合适的指令和测试模式，设计有效的测试方案。例如，在进行边界扫描测试时，可以使用EXTEST和INTEST指令；在进行旁路扫描时，可以使用BYPASS指令。

数据处理和分析

在测试过程中，通过TAP接口获取测试数据，并进行相应的处理和分析。可以使用并行签名分析（PSA）技术对输入数据进行压缩和验证，以提高测试效率。

温度和功耗考虑

根据设备的工作温度范围和功耗要求，合理设计散热方案，确保设备在正常的温度环境下工作，以提高设备的可靠性和稳定性。

总结

SN54ABT8245和SN74ABT8245扫描测试设备以其先进的边界扫描技术、丰富的测试功能和灵活的寄存器配置，为复杂电路板组件的测试提供了强大的支持。无论是在军事、工业还是商业应用中，这两款器件都能够帮助工程师们快速、准确地检测和定位故障，提高产品的质量和可靠性。作为电子工程师，我们应该充分了解和掌握这些器件的特性和应用方法，以更好地应对日益复杂的电子系统设计挑战。

你在使用这些器件的过程中，遇到过哪些有趣的问题或挑战呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。