基于JTAG接口电路故障诊断系统的上位机软件设计

摘要

电子器件制造工艺不断提升，元器件变的越来越小，使得电路的集成度越来越高。裸露在被测电路板上的测试点越来越少，出现了越来越多的不可接触的测试节点，测试难度和成本都在不断增大，传统的基于探针的电路测试方法已经不能满足新的发展要求了。在这种背景下，边界扫描理论应运而生，并于1990年形成了IEEE1149.1的标准。通过在芯片的外部引脚添加特殊功能的寄存器，可以测试芯片内部逻辑功能有没有问题，可以测试芯片的外围电路连接关系是否正常，还可以对被测电路执行一些更加复杂的测试。大大提高了电路的可测性，因此研究基于边界扫描理论的测试工具是十分必要的。
　　通过对BSDL（边界扫描语言）文件的研究，本文实现了一种通用的读取BSDL文件的方法，可以读取多个公司提供的 BSDL文件，在获取到文件信息后，可以绘制芯片的模拟图形和管脚状态变化的波形图，很直观的展示了被测电路中对应芯片管脚状态的变化。通过对网表文件的研究，本文实现了对多种PCB设计软件生成网表文件信息的提取与处理。上位机通过USB与JTAG控制器连接，使用赛普拉斯公司的CY7C68031 USB接口芯片，利用公司提供的CyAPI实现了USB上位机软件的编写。根据之前获取到的被测电路的测试准备信息，测试人员可以结合自身的测试需求，利用软件提供的不同测试算法操作上位机对被测电路板执行特定的测试，例如，实时的显示被测电路中支持边界扫描芯片的管脚状态、根据需求设置指定管脚状态高低电平值、对被测电路执行互联测试等。上位机软件采用MFC编写，为用户提供了友好的人机界面，可以很方便的对被测电路执行测试，找出电路故障。
　　通过上位机软件和JTAG控制器的联合调试，结果表明开发的上位机软件能够实现预期的功能，系统具有即插即用、不用外部供电、软件界面操作简单、连接方便可靠等优点。

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第一章 绪 论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 国内外发展动态概要

1.3 课题研究主要内容

1.4 文章组织结构

第二章 边界扫描基本原理

2.1 边界扫描总体结构

2.2 TAP控制器

2.3 边界扫描单元

2.4 边界扫描测试指令

第三章 电路故障诊断系统总体介绍

3.1 硬件总体介绍

3.2 上位机软件总体介绍

3.3 软件编程平台简介

第四章 上位机软件设计

4.1 BSDL文件信息获取与处理模块

4.2 网表文件信息获取与处理模块

4.3 PDF文件查找功能模块

4.4 测试矢量生成模块

4.5 USB通信模块上位机软件设计

第五章 程序调试与功能验证

5.1 BSDL文件信息的获取与处理模块功能验证

5.2 网表文件信息获取与处理模块功能验证

5.3 USB通信模块功能验证

5.4 实物测试结果

第六章 总结与展望

致谢

参考文献