专利名称：一种基于arm9的lxi总线边界扫描控制装置的制作方法
技术领域：
本发明属于测试技术领域，具体涉及一种基于ARM9的LXI总线边界扫描控制装置。
背景技术：
在某些特种设备的测试过程中，测试工作涉及复杂数字电路、混合信号电路板的 测试，传统的ICT测试已经无法适应器件集成度高和封装小的现状，目前应用较多的边界 扫描测试方法(见附图1)也存在诸多缺点1、边界扫描总线长度受限，要求被测对象、边界 扫描装置和上位机之间距离不超过3米；2、如果对一套装备中多个对象进行测试，边界扫 描测试需要多套附图1所示的测试结构，增加测试成本、系统复杂度和故障概率3、测试信 息独立，各测试系统之间没有信息交互，不适合测试项目多、测试范围广、需要对测试进行 集中控制的领域。发明内容本发明的目的是解决边界扫描总线长度受限，提供一种能够增强边界扫描测试组 网能力、适用于分布式测试、提高复杂电路板级测试功能的基于ARM9的LXI总线边界扫描 控制装置。本发明是这样实现的一种基于ARM9的LXI总线边界扫描控制装置，包括处理器和存储器；它还包括边 界扫描控制器和边界扫描接口 ；其中，处理器接收边界扫描控制器和边界扫描接口传送的 命令，根据设定程序进行处理，将处理后的命令发送给边界扫描控制器，实现对边界扫描的 控制；存储器用于存储处理器设定程序运行时的临时变量和临时数据，以及操作系统需要 保存的其它数据；边界扫描控制器根据接收到的来自边界扫描接口的TDI、TD0、TCK、TMS和 TRST信号，以及来自处理器的命令，实现IEEE 1149. 1协议功能，生成边界扫描测试矢量， 并将该测试矢量发送给边界扫描接口，实现边界扫描控制器芯片内核与外围电路的测试； 边界扫描接口实现边界扫描控制器和待扫描对象的数据传递，接收来自远端测试计算机的 命令，同时实现待扫描对象测试结果的上传。如上所述的处理器采用ATMEL公司的AT91RM9200处理器实现。如上所述的存储器包括SDRAM存储器和FLASH存储器；其中SDRAM存储器作为 系统内存，操作系统运行时用于存储系统的临时变量和临时数据；FLASH存储器包括两片 FLASH存储器，一片用于存储系统引导程序，另一片用于存储处理器的设定程序。如上所述的SDRAM选用Micron公司的ffl~48LC32B2芯片；所述的FLASH存储器选 用AT49BV162A和AT45DB642，前者实现存储引导程序，后者用于存储处理器的设定程序。如上所述的边界扫描控制器采用FPGA芯片实现，配置芯片选用EPCS4芯片。如上所述的边界扫描接口包括边界扫描接口电路和接口芯片；边界扫描接口电路 完成边界扫描总线信号的驱动，它接收待扫描对象的TDI、TDO、TCK、TMS、TRST信号，将其发送给边界扫描控制器，它还接收来自边界扫描控制器的测试矢量，并将其发送给待扫描对 象；接口芯片将待扫描对象的测试结果上传给远端测试计算机。如上所述的边界扫描接口电路采用SN74LV16903实现；接口芯片采用Davicom公 司的DM9161物理层网络接口芯片实现。本发明的有益效果是1.本发明通过为边界扫描装置配置边界扫描控制器和边界扫描接口，解决了现有 边界扫描测试受总线长度限制的问题；2.本发明可借助局域网总线和交换机实现分布式测试网络构建，适用于分布式测 试，增强了边界扫描测试组网能力，适应军事装备测试的需求；3.通过ARM9嵌入式处理器实现了对接口电路的控制，最大程度降低了功耗。
图1是现有的边界扫描测试示意图；图2是本发明的一种基于ARM9的LXI总线边界扫描控制装置的结构原理图；图3是应用本发明的一种基于ARM9的LXI总线边界扫描控制装置的LXI总线边 界扫描测试系统的结构原理图。
具体实施方式

以下结合附图和实例对本发明的一种基于ARM9的LXI总线边界扫描控制装置进 行介绍如图2所示，一种基于ARM9的LXI总线边界扫描控制装置，包括处理器、存储器、 边界扫描控制器和边界扫描接口。其中，处理器接收边界扫描控制器和边界扫描接口传送的命令，上述命令是指来 自远端测试计算机的命令，处理器根据设定程序进行处理，将处理后的命令发送给边界扫 描控制器，进而实现对边界扫描的控制。在本实施例中，处理器采用ARM9并加载根据其实 现功能采用现有技术编写的程序实现，它的工作频率为180MHz时具有200MIPS的处理能 力，具有16KB的指令高速缓冲器和16KB数据高速缓冲器，具有16KB嵌入式RAM和U8KB嵌 入式ROM，具有10\100M以太网MII接口能力，外部总线接口支持SDRAM、NAND FLASH、SRAM 等接口。ARM9处理器选用ATMEL公司的AT91RM9200处理器，该处理器具有较高的性价比。存储器用于存储处理器设定程序运行时的临时变量和临时数据，以及操作系统 需要保存的其它数据。它包括SDRAM存储器和FLASH存储器。其中SDRAM存储器作为系 统内存，操作系统运行时用于存储系统的临时变量和临时数据，在本实施例中，SDRAM选 用Micron公司的MT48LC32B2芯片，该芯片为16MB SDRAM存储器，最高可达到166MHz的 运行频率。FLASH存储器用来存储操作系统及重要需要保存的数据。FLASH存储器包括两 片FLASH存储器，一片用于存储采用现有技术编写的系统引导程序，选用AT49BV162A，该芯 片具有2MB存储容量，另一片用于存储采用基于VxWorks编写的处理器的设定程序，选用 AT45DB642,该芯片具有8MB存储容量。边界扫描控制器根据接收到的来自边界扫描接口的TDI、TDO、TCK、TMS、TRST信 号，以及来自处理器的命令，实现IEEE 1149. 1协议功能，生成边界扫描测试矢量，并将该测试矢量发送给边界扫描接口，进而实现边界扫描控制器芯片内核与外围电路测试的功 能。在本实施例中，边界扫描控制器采用FPGA芯片实现。由于FPGA芯片是基于SRAM工艺 的，因此需要特定的配置芯片对其进行上电配置。配置芯片选用EPCS4芯片，具有4Mb的存储容量。在本实施例中，边界扫描接口实现边界扫描控制器和待扫描对象的数据传递，接 收来自远端测试计算机的命令，同时实现待扫描对象测试结果的上传，它采用边界扫描接 口电路和接口芯片实现。边界扫描接口电路完成边界扫描总线信号的驱动，它接收待扫描 对象的TDI、TDO、TCK、TMS, TRST信号，将其发送给边界扫描控制器，它还接收来自边界扫描 控制器的测试矢量，并将其发送给待扫描对象。上述TDI为测试数据输入，TDO为测试数据 输出，TMS为测试模式选择，TCK为测试时钟，TRST为测试复位。在本实施例中，边界扫描接 口电路采用SN74LV16903实现，该芯片为带有奇偶校验和3态输出的总线驱动芯片。接口芯 片将待扫描对象的测试结果上传给远端测试计算机。在本实施例中，接口芯片选用Davicom 公司的DM9161物理层网络接口芯片，具有IOOBased-TX和IOBased-T接口能力。通过芯片 的MII接口与AT91RM9200处理器的MII接口相连，完成完整的10\100M以太网络接口。工作时，本发明的一种基于ARM9的LXI总线边界扫描控制装置作为服务器端，远 端测试计算机作为客户端，两者通过以太网交换机连接。上述边界扫描控制装置的工作过程如下(1)服务器端与客户端初始化；本步骤采用现有技术实现；(2)为服务器端边界扫描控制器供电，等待客户端命令；(3)客户端向客户端发送命令，控制服务器端边界扫描装置，命令通过LAN总线传 入服务器端接口芯片，接口芯片进行数据包的译码，之后将命令传入处理器；(4)处理器完成相关处理，并发送命令给边界扫描控制器，边界扫描控制器驱动边 界扫描逻辑，完成相关的边界扫描测试；(5)接口芯片将待扫描对象的测试结果发送到客户端，在客户端HTML页面上显7J\ ο基于本发明所构建的分布式边界扫描测试系统组成如图3所示，在远端测试计算 机上只需要运行WEB网页，通过10/100/1000M以太网交换机，采用浏览WEB网页的方式访 问各个测试终端，由本发明的一种边界扫描测试装置作为测试终端来对被扫描单元的边界 扫描测试。整个测试过程举例如下，例如有N个LXI边界扫描测试装置，N < 254，分别与 N个被扫描单元通过边界扫描总线相连接，他们的以太网IP地址分别为“192. 1. 123. 1”至 “192. 1. 123. N”，在远端测试计算机进行操作即可实现对被扫描单元I-N的测试。这种LXI 总线边界扫描测试系统依靠以太网构建分布式测试系统，增加了测试的灵活性，对于被测 设备分散的系统，可方便的组建测试系统，大大提高系统测试效率。
权利要求1.一种基于ARM9的LXI总线边界扫描控制装置，包括处理器和存储器；其特征在于 它还包括边界扫描控制器和边界扫描接口 ；其中，处理器接收边界扫描控制器和边界扫描 接口传送的命令，根据设定程序进行处理，将处理后的命令发送给边界扫描控制器，实现 对边界扫描的控制；存储器用于存储处理器设定程序运行时的临时变量和临时数据，以及 操作系统需要保存的其它数据；边界扫描控制器根据接收到的来自边界扫描接口的TDI、 TD0,TCK,TMS和TRST信号，以及来自处理器的命令，实现IEEE 1149. 1协议功能，生成边界 扫描测试矢量，并将该测试矢量发送给边界扫描接口，实现边界扫描控制器芯片内核与外 围电路的测试；边界扫描接口实现边界扫描控制器和待扫描对象的数据传递，接收来自远 端测试计算机的命令，同时实现待扫描对象测试结果的上传。
2.根据权利要求1所述的一种基于ARM9的LXI总线边界扫描控制装置，其特征在于 所述的处理器采用ATMEL公司的AT91RM9200处理器实现。
3.根据权利要求1所述的一种基于ARM9的LXI总线边界扫描控制装置，其特征在于 所述的存储器包括SDRAM存储器和FLASH存储器；其中SDRAM存储器作为系统内存，操作系 统运行时用于存储系统的临时变量和临时数据；FLASH存储器包括两片FLASH存储器，一片 用于存储系统引导程序，另一片用于存储处理器的设定程序。
4.根据权利要求3所述的一种基于ARM9的LXI总线边界扫描控制装置，其特征在于 所述的SDRAM选用Micron公司的ffl~48LC32B2芯片；所述的FLASH存储器选用AT49BV162A 和AT45DB642，前者实现存储引导程序，后者用于存储处理器的设定程序。
5.根据权利要求1所述的一种基于ARM9的LXI总线边界扫描控制装置，其特征在于 所述的边界扫描控制器采用FPGA芯片实现，配置芯片选用EPCS4芯片。
6.根据权利要求1所述的一种基于ARM9的LXI总线边界扫描控制装置，其特征在于 所述的边界扫描接口包括边界扫描接口电路和接口芯片；边界扫描接口电路完成边界扫描 总线信号的驱动，它接收待扫描对象的TDI、TD0、TCK、TMS、TRST信号，将其发送给边界扫描 控制器，它还接收来自边界扫描控制器的测试矢量，并将其发送给待扫描对象；接口芯片将 待扫描对象的测试结果上传给远端测试计算机。
7.根据权利要求6所述的一种基于ARM9的LXI总线边界扫描控制装置，其特征在于 所述的边界扫描接口电路采用SN74LV16903实现；接口芯片采用Davicom公司的DM9161物 理层网络接口芯片实现。
专利摘要本实用新型属于测试技术领域，具体涉及一种基于ARM9的LXI总线边界扫描控制装置，目的是解决边界扫描总线长度受限，提供一种能够增强边界扫描测试组网能力、适用于分布式测试的装置。其特征在于它还包括边界扫描控制器和边界扫描接口。本实用新型的有益效果是1.本实用新型通过为边界扫描装置配置边界扫描控制器和边界扫描接口，解决了现有边界扫描测试受总线长度限制的问题；2.本实用新型可借助局域网总线和交换机实现分布式测试网络构建，适用于分布式测试，增强了边界扫描测试组网能力，适应军事装备测试的需求；3.通过ARM9嵌入式处理器实现了对接口电路的控制，最大程度降低了功耗。
文档编号G01R31/3183GK201828645SQ20102055006
公开日2011年5月11日 申请日期2010年9月30日 优先权日2010年9月30日
发明者刘志杨, 胡亮, 赵建鹏, 邢娟 申请人:中国航天科工集团第三研究院第八三五七研究所