3.3-V ABT扫描测试设备：SN54/74LVTH18502A与SN54/74LVTH182502A深度解析

在电子设计领域，测试设备的性能和功能对于确保电路的可靠性和稳定性至关重要。今天，我们将深入探讨德州仪器（Texas Instruments）的两款3.3-V ABT扫描测试设备：SN54LVTH18502A、SN54LVTH182502A、SN74LVTH18502A和SN74LVTH182502A。这些设备不仅具备先进的技术特性，还能满足复杂电路测试的需求。

文件下载：SN74LVTH182502APMR.pdf

一、产品概述

SN54/74LVTH18502A和SN54/74LVTH182502A是德州仪器SCOPE™可测试性集成电路家族的成员，同时也是Widebus™系列的一部分。它们采用了先进的3.3-V ABT设计，支持混合模式信号操作，能够在3.3-V的 (V_{CC}) 下实现5-V的输入和输出电压，还能支持低至2.7 V的非稳压电池操作。此外，这些设备与IEEE标准1149.1 - 1990（JTAG）测试访问端口和边界扫描架构兼容，为复杂电路板组件的测试提供了便利。

二、关键特性

2.1 通用总线收发器功能

在正常模式下，这些设备是18位通用总线收发器，结合了D型锁存器和D型触发器，允许数据在透明、锁存或时钟模式下流动。它们还可以作为两个9位收发器或一个18位收发器使用。数据流向由输出使能（OEAB和OEBA）、锁存使能（LEAB和LEBA）和时钟（CLKAB和CLKBA）输入控制。

2.2 测试电路功能

测试电路可以通过测试访问端口（TAP）激活，以获取设备引脚处的数据快照或对边界测试单元进行自测试。在正常模式下激活TAP不会影响SCOPE通用总线收发器的功能操作。

2.3 总线保持功能

数据输入上的总线保持功能消除了对外部上拉电阻的需求，简化了电路设计。

2.4 输出电阻设计

’LVTH182502A设备的B端口输出具有等效的25-Ω串联电阻，无需外部电阻，进一步减少了外部元件的使用。

2.5 指令集支持

支持SCOPE™指令集，包括IEEE标准1149.1 - 1990所需的指令以及可选的CLAMP和HIGHZ指令，还具备并行签名分析、伪随机模式生成、样本输入/输出切换、二进制计数和设备识别等功能。

三、寄存器详解

3.1 指令寄存器（IR）

IR是一个8位寄存器，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、要选择的四个数据寄存器以及在Capture - DR期间要捕获到所选数据寄存器的数据来源等信息。在Capture - IR期间，IR捕获二进制值10000001。

3.2 数据寄存器

• 边界扫描寄存器（BSR）：48位长，用于存储要应用到设备输出引脚的测试数据或捕获设备输入和输出引脚处的数据。在Capture - DR期间，其数据来源由当前指令确定。
• 边界控制寄存器（BCR）：3位长，用于在边界运行测试（RUNT）指令中实现额外的测试操作，如样本输入/输出切换（TOPSIP）、伪随机模式生成（PRPG）、并行签名分析（PSA）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。在Capture - DR期间，捕获逻辑0。
• 设备识别寄存器（IDR）：32位长，可用于识别设备的制造商、部件号和版本。

四、指令操作

4.1 边界扫描（EXTEST）

符合IEEE标准1149.1 - 1990的EXTEST指令，选择BSR进行扫描，捕获设备输入和I/O引脚处的数据，并将扫描到的I/O BSCs数据应用到设备I/O引脚。

4.2 识别读取（IDCODE）

用于读取设备的识别信息，选择IDR进行扫描，设备处于正常模式。

4.3 样本边界（SAMPLE/PRELOAD）

符合IEEE标准1149.1 - 1990的SAMPLE/PRELOAD指令，选择BSR进行扫描，捕获设备输入和I/O引脚处的数据，设备处于正常模式。

4.4 旁路扫描（BYPASS）

选择旁路寄存器进行扫描，捕获逻辑0，设备处于正常模式。

4.5 其他指令

还包括HIGHZ、CLAMP、RUNT、READBN、READBT、CELLTST、TOPHIP、SCANCN和SCANCT等指令，分别实现不同的测试功能。

五、电气特性与参数

5.1 绝对最大额定值

包括电源电压范围、输入电压范围、输出电流等参数，使用时需确保不超过这些额定值，以避免设备损坏。

5.2 推荐工作条件

涵盖电源电压、高低电平输入电压、输出电流等参数，为设备的正常工作提供了参考。

5.3 电气特性

详细列出了不同条件下的输入输出电压、电流等参数，帮助工程师进行电路设计和性能评估。

5.4 时序要求

包括正常模式和测试模式下的时钟频率、脉冲持续时间、建立时间、保持时间等时序参数，确保设备在不同模式下的正常运行。

六、封装与应用

6.1 封装形式

提供64引脚塑料薄四方扁平（PM）封装和68引脚陶瓷四方扁平（HV）封装，满足不同应用场景的需求。

6.2 应用场景

这些设备适用于需要进行边界扫描测试的复杂电路板组件，如通信设备、工业控制、航空航天等领域。

七、总结与思考

SN54/74LVTH18502A和SN54/74LVTH182502A以其先进的设计和丰富的功能，为电子工程师提供了强大的测试工具。在实际应用中，我们需要根据具体的需求选择合适的指令和工作模式，同时注意电气特性和时序要求，以确保设备的稳定运行。大家在使用这些设备的过程中，是否遇到过一些特殊的问题或挑战呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。