一种边界扫描链自检测逻辑电路及自检测方法与流程

1.本发明涉及边界扫描测试治具相关技术领域，具体为一种边界扫描链自检测逻辑电路及自检测方法。


背景技术：

2.在边界扫描测试治具领域，通常控制器的一组jtag接口连接一条边界扫描链，一条边界扫描链由多张dummy卡通过jtag连接器级联而成，一方面，由于待测板的jtag连接器以及针点需要与很多张dummy连接进行边界扫描测试，而控制器的jtag接口有限，常常会出现边界扫描链比较长的情况，另一方面，将多张dummy卡组成一张边界扫描链，可通过控制器的一个jtag接口，并根据边界扫描协议连续发送多笔数据到边界扫描链的数据寄存器测试，能够减少jtag间切换的时间，提高测试效率。在实际测试应用中，由于边界扫描链较长，可能有十几张甚至几十张dummy卡级联而成，当dummy卡的jtag链出现故障时，若不能快速定位链上所处故障的位置并尽快排除故障，这给客户现场检测故障带来很大的麻烦，会浪费大量的排除故障时间，影响边界扫描自动化治具的运行效率。
3.边界扫描链故障的内容主要有两种，一种是dummy卡外部jtag连接器的线路故障，当自动化治具的dummy卡与待测板连续对插，长时间动作，可能会出现jtag连接器松动或出现扯线导致不良的情况，当情况发生时，若能快速定位并及时排除，将方便排查故障并提高生产效率；另一种是dummy卡故障，边界扫描链上dummy卡长时间不间断的进行边界扫描自动化测试，dummy卡内部的逻辑器件或边界扫描芯片都有故障或损坏的可能性；若能精准定位哪张dummy卡故障，可通过及时更换新的dummy卡到治具上，保证生产的连续性，换下的故障卡通过及时维修以备用，降低排查成本并提高生产效率。
4.对于外部jtag连接器线路故障自检测，现有的办法，有采用并行接出每张dummy卡的jtag信号线，再通过jtag信号线与控制器连接测试的办法，该办法需要大量的走线和走线空间，而且治具的dummy卡需要通过对插方式与边界扫描待测板对接，线路容易扰动，实施难度大，可靠性低。
5.对于dummy卡故障自检测，现有的方法中，有将每张dummy卡内部的边界扫描芯片逐步接入边界扫描链一次，其余dummy卡tdi与tdo短接，物理直通进行测试的方法，该方法也具有其局限性，只能保证在外部的jtag连接器线路正常时，才能测出与之连接的dummy卡是否故障，当jtag连接器线路故障时，边界扫描链不通，整条链的边界扫描测试都无法正常进行，不能定位jtag连接器线路是否故障，也不能定位dummy卡是否故障；因此，亟待提出一种边界扫描链自检测逻辑电路及自检测方法，解决以上技术问题。


技术实现要素：

6.为解决现有技术存在现有的方法中，有将每张dummy卡内部的边界扫描芯片逐步接入边界扫描链一次，其余dummy卡tdi与tdo短接，物理直通进行测试的方法，该方法也具有其局限性，只能保证在外部的jtag连接器线路正常时，才能测出与之连接的dummy卡是否
故障，当jtag连接器线路故障时，边界扫描链不通，整条链的边界扫描测试都无法正常进行，不能定位jtag连接器线路是否故障，也不能定位dummy卡是否故障的缺陷，本发明提供一种边界扫描链自检测逻辑电路及自检测方法。
7.为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
8.本发明一种边界扫描链自检测逻辑电路，包括边界扫描控制器和由若dummy卡级联组成的扫描链；
9.所述dummy卡包括第一jtag连接器、第二jtag连接器、第一d触发器、第二d触发器、第一模拟开关、第二模拟开关、第三模拟开关，边界扫描芯片、电感l1、电感l2、电阻r1以及反相器；
10.所述的边界扫描控制器上设有io_0、io_1、io_2.1的控制io引脚；边界扫描控制器上还设有tck、tms、tdi_in1、tdo的jtag信号引脚；
11.所述边界扫描控制器上的io_0引脚通过第一jtag连接器连接到第二jtag连接器，同时连接到第一d触发器和第二触发器的预设输入引脚；所述边界扫描控制器上的io_1引脚通过第一jtag连接器连接到第二jtag连接器，同时连接到第一d触发器和第二触发器的清除输入引脚；
12.所述边界扫描控制器上的io_2.1引脚，通过第一jtag连接器连接到第一d触发器的电平输入d和电感l1的一端，电感l1的另一端连接到第一d触发器的时钟输入cp，另外io_2.1引脚还连接到反相器的输入端，还连接到第三模拟开关的固定引脚a；另外反相器的输入端通过电阻r1下拉，反相器的输出端连接到第二d触发器的电平输入d和电感l2的一端，电感l2的另一端连接到第二d触发器的时钟输入端cp；第一d触发器的输出q连接到第一模拟开关的开关控制引脚s，还连接到第二模拟开关的开关控制引脚s；第二d触发器的输出q连接到第三模拟开关的开关控制引脚s；边界扫描控制器的tdi_in1引脚通过第一jtag连接器连接到第一模拟开关的选通引脚b0，还连接到边界扫描芯片的数据输入tdi_1；
13.所述的第一模拟开关的固定输入a连接到数据输出线tdo，通过第一jtag连接器回到边界扫描控制器；jtag时钟信号tck和jtag状态信号tms分别与边界扫描芯片的时钟信号tck和状态信号tms引脚相连；边界扫描芯片的数据输出tdo_1与第二模拟开关的固定引脚相连，第二模拟开关的选通引脚b1连接到第二jtag连接器上；第三模拟开关的输出引脚b1与第二jtag连接器相连。
14.作为本发明的一种优选技术方案，若干个所述dummy卡中除边界扫描芯片外其他部件均相同。。
15.作为本发明的一种优选技术方案，若干个所述dummy卡中的第一d触发器按照链的顺序，依次命名为d触发器1.1、d触发器2.1、
……
d触发器n.1；
16.若干个所述dummy卡中的第二d触发器按照链的顺序，依次命名为d触发器1.2、d触发器2.2、
……
d触发器n.2。
17.作为本发明的一种优选技术方案，若干个所述dummy卡中的第一模拟开关按照链的顺序，依次命名为模拟开关1.1、d触发器2.1、
……
d触发器3.1；
18.若干个所述dummy卡中的第二模拟开关按照链的顺序，依次命名为模拟开关1.2、d触发器2.2、
……
d触发器3.2；
19.若干个所述dummy卡中的第三模拟开关按照链的顺序，依次命名为模拟开关1.3、d
触发器2.3、
……
d触发器3.3，按照此类标号的方法，完成对若干个所述dummy卡中的第一jtag连接器、第二jtag连接器、边界扫描芯片、电感l1、电感l2、电阻r1以及反相器的标号。
20.作为本发明的一种优选技术方案，一种边界扫描链自检测逻辑电路的自检测方法，进行完整边界扫描测试；
21.边界扫描控制器先控制io_0输出低电平，io_1输出高电平，此时，d触发器1.1至d触发器n.1以及d触发器1.2至d触发器n.2输出高电平，模拟开关1.1至模拟开关n.1以及模拟开关1.2至模拟开关n.2的固定引脚a都与b1接通，此时，模拟开关1.1至模拟开关n.1在边界扫描逻辑电路全部断开，第一个dummy卡至第n个dummy卡的边界扫描芯片1.1至边界扫描芯片n.1全部接入组成一条完整的边界扫描链，对该完整链路进行边界扫描自检测，具体地，
22.边界扫描控制器先发送完整链的idcode指令，再发送32*n位dr数据到tdi_in，若正确推出32*n位idcode数据，表明链路故障。
23.作为本发明的一种优选技术方案，进行边界扫描链逐级自测试；
24.边界扫描控制器先控制io_0输出高电平，io_1输出低电平，此时，d触发器1.1至d触发器n.1以及d触发器1.2至d触发器n.2输出低电平，模拟开关1.1至模拟开关n.1以及模拟开关1.2至模拟开关n.2的固定引脚a都与b0接通，此时模拟开关1.1至模拟开关n.1在边界扫描逻辑电路中全部接通，此dummy卡1.1至个dummy卡n.1的边界扫描芯片1.1至第n边界扫描芯片n.1在链中全部断开，此时开始对dummy卡一张一张接入边界扫描链路，完成逐级自测试，具体如下所示，
25.在保持io_0输出高电平，io_1输出低电平的情况下，模拟开关1.2到模拟开关n.2都断开，防止边界扫描芯片1.1至边界扫描芯片n.1的tdo_1至tdo_n的输出对返回路径tdo的干扰，模拟开关1.1的a与b0接通，从jtag连接器1.1的tdi_in1开始到模拟开关1.1，再到jtag连接器1.1的tdo形成一条直通路径；
26.在边界扫描时只要jtag时钟信号和状态信号tms动作，边界扫描芯片tdo_1到tdo_n就可能输出数据，因此边界扫描芯片1.1至边界扫描芯片n.1通过模拟开关1.2至模拟开关n.2断开，保证直通路径测试的可靠性；
27.对该直通路径进行自测试，测试的方法为，遵循jtag状态机的协议，在jtag时钟信号和tms信号的作用下，控制器发送一串数据到tdi_in1，这串数据发送的规律为不能全0或全1，由于是直通路径，所以发送没有固定的位数要求，多发送几位即可，比如发送0101010101，若jtag返回路径的tdo检测到该串数据为0101010101，表明边界扫描控制器到dummy卡1的jtag连接器1.1的接线无故障；若检测到数据错误，表明边界扫描控制器到dummy卡1.1的jtag连接器1.1的接线可能存在故障，这时停止测试，检查边界扫描控制器到dummy卡1.1的jtag连接器1.1之间的线路，检查的内容包括3个控制io以及jtag的4根信号线，排除无故障后，运行之前的测试，若还不能通过测试，表明dummy卡1.1故障，故障的原因可能是模拟开关1.1或模拟开关1.2不受控，也可能是边界扫描芯片1.1损坏，用离线测试无故障的dummy卡替换故障的dummy卡1.1，故障的dummy卡1.1离线检修以备用；
28.测试无故障或故障排除后，将io_2.1输出低电平，再将io_0和io_1输出高电平，d触发器1.1稳定进入到待触发状态，
29.将io_2.1由输出的低电平跳变为高电平，此时d触发器1.1的输出q由0跳变到1，
dummy卡1.1的模拟开关1.1和模拟开关1.2由原来的固定引脚a与选通引脚b0接通转变为固定引脚a与选通引脚b1接通，分析可知，边界扫描链其余模拟开关的状态保持不变，在该状态下，模拟开关1.1在自dummy卡1.1中断开，模拟开关1.2在自dummy卡1.1中接通，另外dummy卡2.1的模拟开关2.1接通在边界扫描链路中，此时从jtag连接器1.1的tdi_in1开始到边界扫描芯片1.1，再到模拟开关1.2，再到jtag连接器1.2，再到jtag连接器2.1，再到模拟开关2.1，再回到jtag连接器2.1接入返回路径tdo形成一条接入边界扫描芯片1的边界扫描单链；
30.对该边界扫描单链进行自测试，此时，边界扫描控制器先发送边界扫描芯片1的idcode指令到tdi_in1，再任意发送32位dr数据到tdi_in1，在发送数据的作用下，若正确移位输出32位idcode数据，表明链路无故障，若不正确推出32位idcode数据，表明该链路故障；
31.该链路故障的原因有3种，可能是dummy卡1.1和dummy卡1.2之间的jtag连接器线路故障；可能是dummy卡1.1的模拟开关1.1或模拟开关1.2不受控或边界扫描芯片1.1损坏，也可能是dummy卡2的模拟开关2.1或模拟开关2.2不受控或边界扫描芯片2.1损坏；
32.首先排除dummy卡1.1和dummy卡2.1之间的jtag连接器1.2和jtag连接器2.1之间的线路故障重新运行到该故障处进行测试，若正确推出idcode，表明之前的故障为jtag线路故障，并且故障已清除，若未正确推出idcode，表明故障依然存在，dummy卡1.1和dummy卡1.2至少有一张是故障卡，用离线测试无故障的dummy卡替换dummy卡1.1，重新运行到该故障处进行测试，若正确推出idcode，表明原dummy卡1.1故障，此时故障已清除；若不能正确推出idcode，用离线测试无故障的dummy卡替换dummy卡2.1，正确推出idcode数据，表明原dummy卡2.1故障，此时故障已清除；换下的dummy卡离线检修和验证以备用；
33.接下来，io_2.1由高电平跳变到低电平，此时在反相器1.1的电平相反作用下，d触发器1.2的触发输入端由低电平跳变到高电平，从而使d触发器1.2的输出d由原来的低电平跳变到高电平，此时，模拟开关1.3的固定引脚a与选通引脚b1接通，io_2.1的低电平经过模拟开关1.3，再经过jtag连接器1.2传递到dummy卡2的jtag连接器2.1的输入信号io_2.2；dummy卡2.1的反相器2.1输入端的下拉电阻r2的作用是使默认状态下，反相器2.1输出为高电平，从而保证dummy卡1.1的io_2.1的低电平信号传递到dummy卡2.1的输入信号io_2.2时，d触发器2.2不会误触发；
34.接下来，由于模拟开关1.3的固定引脚a与选通引脚b1接通，边界扫描控制器控制io_2.1的输出由低电平跳变为高电平时，io_2.2也由原来的低电平跳变为高电平，此时d触发器2.1的输出q由0跳变到1，dummy卡2.1的模拟开关2.1和模拟开关2.2由原来的固定引脚a与选通引脚b0接通转变为固定引脚a与选通引脚b1接通，分析可知，边界扫描链其余模拟开关的状态保持不变，在该状态下，模拟开关2.1在自dummy卡中断开，模拟开关2.2在自dummy卡中接通，另外dummy卡3.1的模拟开关3.1接通在边界扫描链路中，此时从jtag连接器1.1的tdi_in1开始到边界扫描芯片1.1，再到模拟开关1.2，再到jtag连接器1.2，再到jtag连接器2.1，再到边界扫描芯片2.1，再到模拟开关2.2，再到jtag连接器2.2，再到jtag连接器3.1，再到模拟开关3.1，再回到jtag连接器3.1接入返回路径tdo形成一条接入边界扫描芯片1和边界扫描芯片2的边界扫描双链；
35.对该边界扫描双链进行自测试，此时，边界扫描控制器先发送边界扫描芯片1.1和
边界扫描芯片2.1组合的idcode指令，再任意发送32*2位数据，在发送数据的作用下，若正确移位输出32*2位idcode数据，表明链路无故障，若不正确推出32*2位idcode数据，表明该链路故障；
36.该链路故障的原因有3种，可能是dummy卡2.1和dummy卡3.1之间的jtag连接器线路故障；可能是dummy卡2.1的模拟开关2.1或模拟开关2.2不受控或边界扫描芯片2损坏，也可能是dummy卡3.1的模拟开关3.1或模拟开关3.2不受控或边界扫描芯片3.1损坏；
37.首先排除dummy卡2.1和dummy卡3.1之间的jtag连接器2.2和jtag连接器3.1之间的线路故障重新运行到该故障处进行测试，若正确推出idcode，表明jtag连接器2.2和jtag连接器3.1之间的线路故障，并且故障以清除，若未正确推出idcode数据，表明故障依然存在，dummy卡2.1和dummy卡3.1至少有一张是故障卡，用离线测试无故障的dummy卡替换dummy卡2.1，重新运行到该故障处进行测试，若正确推出idcode，表明原dummy卡2.1故障，此时故障已清除；若不能正确推出idcode，用离线测试无故障的dummy卡替换dummy卡3.1，正确推出idcode，表明原dummy卡3.1故障，此时故障已清除；换下的dummy卡离线检修和验证以备用；
38.接着io_2.1接通到io_2.3，完成自检测信号的逐级传递，完成dummy卡3到dummy卡4之间的故障测试；
39.依次类推，完成完整边界扫描链上n张dummy卡链路的自检测，自检测完成，dummy卡1.1至dummy卡n.1的边界扫描芯片1.1至边界扫描芯片n.1组成一条完整的链，进入正常待测板的边界扫描测试状态。
40.反相器1.1至反相器n.1的的下拉电阻r1至rn，使默认状态下，反相器1至反相器n的输出为高电平，进而防止上一级低电平信号来临时导致的误触发。
41.本发明的有益效果是：
42.该种边界扫描链自检测逻辑电路及自检测方法，同时具有对外部jtag连接器间线路故障自检测能力和dummy卡故障自检测能力，能够快速定位边界扫描链jtag连接器间线路以及dummy卡的故障问题，实施方便，以便于现场维护过程中，及时排除定位的故障，降低排查成本，提高边界扫描测试效率；另外，本发明考虑了每dummy卡的前、后两张jtag连接器的一致性，保证不同的dummy卡之间可以任意灵活排列组成边界扫描链，也保证每个dummy卡的自dummy卡的新增级联关系与jtag信号的级联关系同步，能够按照jtag连接器级联的方式实施，在原dummy卡的每个jtag连接器的基础上仅增加3个io控制引脚，而没有增加dummy卡上jtag连接器的数量；本发明可通过控制器的io一次性接通完整的边界扫描链进行自检测；当完整的边界扫描链测试故障时，为了精准的定位故障点，将通过逐步增加边界扫描链长度的方法，一步一步进行jtag连接器线路和dummy卡的故障自检测并排除，最终完成整条链的jtag连接器线路和dummy卡的故障自检测，其可靠性高；自检测完成后，进入待测板的边界扫描测试状态；在边界扫描链没问题的情况下，为了节省时间，可在接通完整的边界扫描链后，跳过自检测，直接进入待测板的正常边界扫描测试状态。
附图说明
43.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
44.图1是本发明一种边界扫描链自检测逻辑电路及自检测方法的局部结构示意图；
45.图2是本发明一种边界扫描链自检测逻辑电路及自检测方法的整体结构示意图；
46.图3是本发明一种边界扫描链自检测逻辑电路及自检测方法的电路简图；
47.图4是本发明一种边界扫描链自检测逻辑电路及自检测方法的信号传递示意图；
48.图5是本发明一种边界扫描链自检测逻辑电路及自检测方法的d触发器逻辑状态表。
49.图中：1、边界扫描控制器；2、dummy卡；3、第一jtag连接器；4、第二jtag连接器；5、第一d触发器；6、第二d触发器；7、第一模拟开关；8、第二模拟开关；9、第三模拟开关；10、边界扫描芯片；12、反相器。
具体实施方式
50.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
51.实施例：如图1、图2、图3、图4和图5所示，本发明一种边界扫描链自检测逻辑电路，包括边界扫描控制器1和由若dummy卡2级联组成的扫描链；
52.所述dummy卡2包括第一jtag连接器3、第二jtag连接器4、第一d触发器5、第二d触发器6、第一模拟开关7、第二模拟开关8、第三模拟开关9，边界扫描芯片10、电感l1、电感l2、电阻r1以及反相器12；
53.所述的边界扫描控制器1上设有io_0、io_1、io_2.1的控制io引脚；边界扫描控制器1上还设有tck、tms、tdi_in1、tdo的jtag信号引脚；
54.所述边界扫描控制器1上的io_0引脚通过第一jtag连接器3连接到第二jtag连接器4，同时连接到第一d触发器5和第二触发器6的预设输入引脚；所述边界扫描控制器1上的io_1引脚通过第一jtag连接器2连接到第二jtag连接器3，同时连接到第一d触发器5和第二触发器6的清除输入引脚；
55.所述边界扫描控制器1上的io_2.1引脚，通过第一jtag连接器3连接到第一d触发器5的电平输入d和电感l1的一端，电感l1的另一端连接到第一d触发器5的时钟输入cp，另外io_2.1引脚还连接到反相器12的输入端，还连接到第三模拟开关9的固定引脚a；另外反相器12的输入端通过电阻r1下拉，反相器12的输出端连接到第二d触发器6的电平输入d和电感l2的一端，电感l2的另一端连接到第二d触发器6的时钟输入端cp；第一d触发器5的输出q连接到第一模拟开关7的开关控制引脚s，还连接到第二模拟开关8的开关控制引脚s；第二d触发器6的输出q连接到第三模拟开关9的开关控制引脚s；边界扫描控制器1的tdi_in1引脚通过第一jtag连接器3连接到第一模拟开关7的选通引脚b0，还连接到边界扫描芯片10的数据输入tdi_1；
56.所述的第一模拟开关7的固定输入a连接到数据输出线tdo，通过第一jtag连接器3回到边界扫描控制器1；jtag时钟信号tck和jtag状态信号tms分别与边界扫描芯片10的时钟信号tck和状态信号tms引脚相连；边界扫描芯片10的数据输出tdo_1与第二模拟开关8的固定引脚相连，第二模拟开关8的选通引脚b1连接到第二jtag连接器4上；第三模拟开关8的输出引脚b1与第二jtag连接器4相连。
57.常规的d触发器有初始输出设定引脚，预设输入和清除输入这两个引脚的优先级高于d触发器的时钟输入cp。当为低电平，为高电平时，d触发器输出q为高电平；当为高电平，为低电平时，d触发器输出q为低电平；当为高电平，为低电平时，开启待触发模式，这时时钟输入上升沿来临时将能够改变输出状态；电感l1.1和电感l1.2为合适的电感，目的是在待触发模式，d触发器的电平输入d从低电平变为高电平时，使cp上升沿滞后于电平输入d，从而完成电平输出q由0到1的变化；模拟开关1.1、模拟开关1.2、模拟开关1.3为相同的模拟开关，当s为低电平，a与b0接通，当s为高电平，a与b1接通。
58.考虑n张dummy卡的内容，包括：
59.dummy卡1.1至dummy卡n.1的自检测逻辑电路串在一起组成边界扫描自检测链，除边界扫描芯片外，dummy卡2.1至dummy卡n.1的自检测逻辑电路与dummy卡1.1相同；其中边界扫描控制器的控制io线路，包括io_0、io_1，以及边界扫描控制器的jtag信号线路，包括tck、tms、tdo，这五根线路贯穿整条自检测链，通过dummy卡1至dummy卡n的jtag连接器串接在一起；参照dummy卡1.1的信号tdi_in1命名，dummy卡2.1至dummy卡n.1的该信号按照链的顺序，依次命名为tdi_in2、tdi_in3、
……
tdi_inn；参照dummy卡1.1的io_2.1的命名，dummy卡2.1至dummy卡n.1的该信号按照链的顺序，依次命名为io_2.2、io_2.3、
……
io_2.n；参照dummy卡1.1的tdi_1和tdo_1的命名，dummy卡2.1至dummy卡n.1的该信号按照链的顺序，依次命名为tdi_2和tdo_2、tdi_3和tdo_3、
……
tdi_n和tdo_n；参照dummy卡1.1的反相器1.1的命名，dummy卡2.1至dummy卡n.1的该元件按照链的顺序，依次命名为反相器2.1、反相器3.1、
……
反相器n.1；参照dummy卡1.1的电阻r1的命名，dummy卡2.1至dummy卡n.1的该元件按照链的顺序，依次命名为r2、r3、
……
rn；参照dummy卡1.1的电感l1.1和l1.2的命名，dummy卡2.1至dummy卡n.1的该元件按照链的顺序，依次命名为l2.1和l2.2、l3.1和l3.2、
……
ln.1和ln.2；参照dummy卡1.1的电感l1.1和l1.2的命名，dummy卡2.1至dummy卡n.1的该元件按照链的顺序，依次命名为l2.1和l2.2、l3.1和l3.2、
……
ln.1和ln.2；参照dummy卡1的d触发器1.1和d触发器1.2的命名，dummy卡2.1至dummy卡n.1的该元件按照链的顺序，依次命名为d触发器2.1和d触发器2.2、d触发器3.1和d触发器3.2、
……
d触发器n.1和d触发器n.2的；参照dummy卡1.1的模拟开关1.1至模拟开关1.3的命名，dummy卡2.1至dummy卡n.1的该元件按照链的顺序，依次命名为模拟开关2.1至模拟开关2.3、模拟开关3.1至模拟开关3.3、
……
模拟开关n.1至模拟开关n.3；参照边界扫描芯片1.1命名，dummy卡2.1至dummy卡n.1的该元件按照链的顺序，依次命名为边界扫描芯片2.1、边界扫描芯片3.1、
……
边界扫描芯片n.1；参照dummy卡1.1的连接器1.1和连接器1.2的命名，dummy卡2.1至dummy卡n.1的该元件按照链的顺序，依次命名为连接器2.1和连接器2.2、连接器3.1和连接器3.2、
……
连接器n.1和连接器n.2的；边界扫描控制器与dummy卡1.1的连接器1.1对接，dummy卡1.1的连接器1.2与dummy卡2.1的2.1对接，dummy卡2.1的连接器2.2与dummy卡3.1的3.1对接，依次类推，最后，dummy卡(n-1).1的连接器(n-1).2与dummy卡n.1的连接器n.1对接；dummy卡n.1的模拟开关n.2的b1输出通过连接器n.2与jtag信号输出tdo相连；以上为本发明边界扫描链自检测逻辑电路的连接关系；
60.本发明每张dummy卡jtag信号之间的匹配电阻或jtag之间的信号驱动或增强的内容比较灵活且常规，仅提供了与本发明的自检测逻辑电路和自检测方法的相关的内容；
61.本发明逻辑电路的设计没有限制，如模拟开关也可以用合适的继电器加驱动替代等，电感可以用延时器件或电路替代等，只要自检测逻辑和方法相同都在本发明的保护范畴。
62.一种边界扫描链自检测逻辑电路的自检测方法，包括完整边界扫描链测试和边界扫描链逐级自测试；
63.完整边界扫描链测试
64.边界扫描控制器1先控制io_0输出低电平，io_1输出高电平，此时，d触发器1.1至d触发器n.1以及d触发器1.2至d触发器n.2输出高电平，模拟开关1.1至模拟开关n.1以及模拟开关1.2至模拟开关n.2的固定引脚a都与b1接通，此时，模拟开关1.1至模拟开关n.1在边界扫描逻辑电路全部断开，第一个dummy卡至第n个dummy卡的边界扫描芯片1.1至边界扫描芯片n.1全部接入组成一条完整的边界扫描链，对该完整链路进行边界扫描自检测，具体地，
65.边界扫描控制器先发送完整链的idcode指令，再发送32*n位dr数据到tdi_in，若正确推出32*n位idcode数据，表明链路无故障，若不正确推出32*n位idcode数据，表明链路故障；
66.以上测出完整的链路故障，不能知道具体位置的外部连接器间线路故障或dummy卡故障，因此需要对边界扫描链进行逐级自测试。
67.边界扫描控制器1先控制io_0输出高电平，io_1输出低电平，此时，d触发器1.1至d触发器n.1以及d触发器1.2至d触发器n.2输出低电平，模拟开关1.1至模拟开关n.1以及模拟开关1.2至模拟开关n.2的固定引脚a都与b0接通，此时模拟开关1.1至模拟开关n.1在边界扫描逻辑电路中全部接通，此dummy卡1.1至个dummy卡n.1的边界扫描芯片1.1至第n边界扫描芯片n.1在链中全部断开，此时开始对dummy卡一张一张接入边界扫描链路，完成逐级自测试，具体如下所示，
68.在保持io_0输出高电平，io_1输出低电平的情况下，模拟开关1.2到模拟开关n.2都断开，防止边界扫描芯片1.1至边界扫描芯片n.1的tdo_1至tdo_n的输出对返回路径tdo的干扰，模拟开关1.1的a与b0接通，从jtag连接器1.1的tdi_in1开始到模拟开关1.1，再到jtag连接器1.1的tdo形成一条直通路径；
69.在边界扫描时只要jtag时钟信号和状态信号tms动作，边界扫描芯片tdo_1到tdo_n就可能输出数据，因此边界扫描芯片1.1至边界扫描芯片n.1通过模拟开关1.2至模拟开关n.2断开，保证直通路径测试的可靠性；
70.对该直通路径进行自测试，测试的方法为，遵循jtag状态机的协议，在jtag时钟信号和tms信号的作用下，控制器发送一串数据到tdi_in1，这串数据发送的规律为不能全0或全1，由于是直通路径，所以发送没有固定的位数要求，多发送几位即可，比如发送0101010101，若jtag返回路径的tdo检测到该串数据为0101010101，表明边界扫描控制器到dummy卡1的jtag连接器1.1的接线无故障；若检测到数据错误，表明边界扫描控制器到dummy卡1.1的jtag连接器1.1的接线可能存在故障，这时停止测试，检查边界扫描控制器到dummy卡1.1的jtag连接器1.1之间的线路，检查的内容包括3个控制io以及jtag的4根信号线，排除无故障后，运行之前的测试，若还不能通过测试，表明dummy卡1.1故障，故障的原因可能是模拟开关1.1或模拟开关1.2不受控，也可能是边界扫描芯片1.1损坏，用离线测试无
故障的dummy卡替换故障的dummy卡1.1，故障的dummy卡1.1离线检修以备用；
71.测试无故障或故障排除后，将io_2.1输出低电平，再将io_0和io_1输出高电平，d触发器1.1稳定进入到待触发状态，
72.将io_2.1由输出的低电平跳变为高电平，此时d触发器1.1的输出q由0跳变到1，dummy卡1.1的模拟开关1.1和模拟开关1.2由原来的固定引脚a与选通引脚b0接通转变为固定引脚a与选通引脚b1接通，分析可知，边界扫描链其余模拟开关的状态保持不变，在该状态下，模拟开关1.1在自dummy卡1.1中断开，模拟开关1.2在自dummy卡1.1中接通，另外dummy卡2.1的模拟开关2.1接通在边界扫描链路中，此时从jtag连接器1.1的tdi_in1开始到边界扫描芯片1.1，再到模拟开关1.2，再到jtag连接器1.2，再到jtag连接器2.1，再到模拟开关2.1，再回到jtag连接器2.1接入返回路径tdo形成一条接入边界扫描芯片1的边界扫描单链；
73.对该边界扫描单链进行自测试，此时，边界扫描控制器先发送边界扫描芯片1的idcode指令到tdi_in1，再任意发送32位dr数据到tdi_in1，在发送数据的作用下，若正确移位输出32位idcode数据，表明链路无故障，若不正确推出32位idcode数据，表明该链路故障；
74.该链路故障的原因有3种，可能是dummy卡1.1和dummy卡1.2之间的jtag连接器线路故障；可能是dummy卡1.1的模拟开关1.1或模拟开关1.2不受控或边界扫描芯片1.1损坏，也可能是dummy卡2的模拟开关2.1或模拟开关2.2不受控或边界扫描芯片2.1损坏；
75.首先排除dummy卡1.1和dummy卡2.1之间的jtag连接器1.2和jtag连接器2.1之间的线路故障重新运行到该故障处进行测试，若正确推出idcode，表明之前的故障为jtag线路故障，并且故障已清除，若未正确推出idcode，表明故障依然存在，dummy卡1.1和dummy卡1.2至少有一张是故障卡，用离线测试无故障的dummy卡替换dummy卡1.1，重新运行到该故障处进行测试，若正确推出idcode，表明原dummy卡1.1故障，此时故障已清除；若不能正确推出idcode，用离线测试无故障的dummy卡替换dummy卡2.1，正确推出idcode数据，表明原dummy卡2.1故障，此时故障已清除；换下的dummy卡离线检修和验证以备用；
76.接下来，io_2.1由高电平跳变到低电平，此时在反相器1.1的电平相反作用下，d触发器1.2的触发输入端由低电平跳变到高电平，从而使d触发器1.2的输出d由原来的低电平跳变到高电平，此时，模拟开关1.3的固定引脚a与选通引脚b1接通，io_2.1的低电平经过模拟开关1.3，再经过jtag连接器1.2传递到dummy卡2的jtag连接器2.1的输入信号io_2.2；dummy卡2.1的反相器2.1输入端的下拉电阻r2的作用是使默认状态下，反相器2.1输出为高电平，从而保证dummy卡1.1的io_2.1的低电平信号传递到dummy卡2.1的输入信号io_2.2时，d触发器2.2不会误触发；
77.接下来，由于模拟开关1.3的固定引脚a与选通引脚b1接通，边界扫描控制器控制io_2.1的输出由低电平跳变为高电平时，io_2.2也由原来的低电平跳变为高电平，此时d触发器2.1的输出q由0跳变到1，dummy卡2.1的模拟开关2.1和模拟开关2.2由原来的固定引脚a与选通引脚b0接通转变为固定引脚a与选通引脚b1接通，分析可知，边界扫描链其余模拟开关的状态保持不变，在该状态下，模拟开关2.1在自dummy卡中断开，模拟开关2.2在自dummy卡中接通，另外dummy卡3.1的模拟开关3.1接通在边界扫描链路中，此时从jtag连接器1.1的tdi_in1开始到边界扫描芯片1.1，再到模拟开关1.2，再到jtag连接器1.2，再到
jtag连接器2.1，再到边界扫描芯片2.1，再到模拟开关2.2，再到jtag连接器2.2，再到jtag连接器3.1，再到模拟开关3.1，再回到jtag连接器3.1接入返回路径tdo形成一条接入边界扫描芯片1和边界扫描芯片2的边界扫描双链；
78.对该边界扫描双链进行自测试，此时，边界扫描控制器先发送边界扫描芯片1.1和边界扫描芯片2.1组合的idcode指令，再任意发送32*2位数据，在发送数据的作用下，若正确移位输出32*2位idcode数据，表明链路无故障，若不正确推出32*2位idcode数据，表明该链路故障；
79.该链路故障的原因有3种，可能是dummy卡2.1和dummy卡3.1之间的jtag连接器线路故障；可能是dummy卡2.1的模拟开关2.1或模拟开关2.2不受控或边界扫描芯片2损坏，也可能是dummy卡3.1的模拟开关3.1或模拟开关3.2不受控或边界扫描芯片3.1损坏；
80.首先排除dummy卡2.1和dummy卡3.1之间的jtag连接器2.2和jtag连接器3.1之间的线路故障重新运行到该故障处进行测试，若正确推出idcode，表明jtag连接器2.2和jtag连接器3.1之间的线路故障，并且故障以清除，若未正确推出idcode数据，表明故障依然存在，dummy卡2.1和dummy卡3.1至少有一张是故障卡，用离线测试无故障的dummy卡替换dummy卡2.1，重新运行到该故障处进行测试，若正确推出idcode，表明原dummy卡2.1故障，此时故障已清除；若不能正确推出idcode，用离线测试无故障的dummy卡替换dummy卡3.1，正确推出idcode，表明原dummy卡3.1故障，此时故障已清除；换下的dummy卡离线检修和验证以备用；
81.接着io_2.1接通到io_2.3，完成自检测信号的逐级传递，完成dummy卡3到dummy卡4之间的故障测试；
82.依次类推，完成完整边界扫描链上n张dummy卡链路的自检测，自检测完成，dummy卡1.1至dummy卡n.1的边界扫描芯片1.1至边界扫描芯片n.1组成一条完整的链，进入正常待测板的边界扫描测试状态。
83.反相器1.1至反相器n.1的的下拉电阻r1至rn，使默认状态下，反相器1至反相器n的输出为高电平，进而防止上一级低电平信号来临时导致的误触发。
84.本发明提出一种边界扫描链自检测逻辑电路及自检测方法，本发明的逻辑电路同时具有对外部jtag连接器间线路故障自检测能力和dummy卡故障自检测能力，能够快速定位边界扫描链jtag连接器间线路以及dummy卡的故障问题，实施方便，以便于现场维护过程中，及时排除定位的故障，降低排查成本，提高边界扫描测试效率；另外，本发明考虑了每张dummy卡的前、后两张jtag连接器的一致性，保证不同的dummy卡之间可以任意灵活排列组成边界扫描链，也保证每张dummy卡的自检测逻辑电路的新增级联关系与jtag信号的级联关系同步，能够按照jtag连接器级联的方式实施，在原dummy卡的每个jtag连接器的基础上仅增加3个io控制引脚，而没有增加dummy卡连接器的数量；本发明可通过控制器的io一次性接通完整的边界扫描链进行自检测；当完整的边界扫描链测试故障时，为了精准的定位故障点，将通过逐步增加边界扫描链长度的方法，一步一步进行jtag连接器线路和dummy卡的故障自检测并排除，最终完成整条链的jtag连接器线路和dummy卡的故障自检测，其可靠性高；自检测完成后，进入待测板的边界扫描测试状态；在边界扫描链没问题的情况下，为了节省时间，可在接通完整的边界扫描链后，跳过自检测，直接进入待测板的正常边界扫描测试状态。
85.测试准备：边界扫描链开关1.1至开关n.1同步控制接通，开关1.2至开关n.2同步控制断开。
86.结合图3所示，
87.第1步测试，边界扫描链开关状态不变，从tdi_in开始到开关1.1，再到tdo，完成控制器到dummy1之间的自检测，检测的内容包括控制器到dummy卡1.1之间的线路以及dummy卡1.1自身是否故障；
88.第2步测试，开关1.1断开，开关1.2接通，边界扫描链其余开关状态不变，从tdi_in开始到边界扫描芯片1，再到开关1.2，再到开关2.1，最后到tdo，形成接入边界扫描芯片1的单链，完成dummy卡1.1到dummy卡2.1之间的自检测，检测的内容包括控制器到dummy卡1.1到dummy卡2.1之间的线路以及dummy卡1.1和dummy卡2.1自身是否故障；
89.第3步测试，开关2.1断开，开关2.2接通，边界扫描链其余开关状态保持第2步不变，从tdi_in开始到边界扫描芯片1.1，再到开关1.2，再到边界扫描芯片2.1，再到开关2.2，再到开关3.1，最后到tdo，形成接入边界扫描芯片1.1和边界扫描芯片2.1的双链，完成dummy卡2.1到dummy卡3.1之间的自检测，检测的内容包括控制器到dummy卡2.1到dummy卡3.1之间的线路以及dummy卡2.1和dummy卡3.1自身是否故障；
90.依次类推，
91.第(n+1)步测试，开关n.1断开，开关n.2接通，边界扫描链其余开关状态保持第n步不变，形成边界扫描芯片1至边界扫描芯片n.1的完整的多链，完成dummy卡(n-1).1到dummy卡n.1之间的自检测，检测的内容包括控制器到dummy卡(n-1).1到dummy卡n.1之间的线路以及dummy卡(n-1).1和dummy卡n.1自身是否故障；以上的每一级jtag信号都伴有时钟信号tck和状态信号tms，新增的控制io信号，以及所存逻辑和信号逐级传递逻辑，这里简图将其省略。本发明自检测逻辑电路可达到以上的测试条件和测试效果。
92.结合图4所示，为本发明的自检测逻辑电路信号传递示意图，初始状态下，开关1.3至开关n.3断开；
93.io_2.1初始状态为0，进行第1步测试；
94.io_2.1由0跳变到1，进行第2步测试；
95.io_2.1再由1跳变到0，开关1.3接通，并传递低电平到下一级；
96.io_2.1再由0跳变到1，进行第3步测试；
97.io_2.1再由1跳变到0，开关2.3接通，并传递低电平到下一级；
98.依次类推，
99.io_2.1再由1跳变到0，开关n.3接通，并传递低电平到下一级；
100.io_2.1再由0跳变到1，进行第n+1步测试。
101.常规的d触发器芯片包含电平输入d，电平输出q，时钟输入cp以及设定初始状态的预设输入和清除输入结合图1和图5所示，当为低电平，为高电平时，d触发器输出q为高电平；当为高电平，为低电平时，d触发器输出q为低电平；从而可以控制d触发器1.1和d触发器1.2的初始状态的高低电平；当为高电平，为低电平时，开启待触发模式，这时时钟输入上升沿来临时将能够改变输出状态；
102.在io_2.1和d触发器1.1的时钟输入cp之间加上合适的电感l1.1，在电感l1.1的作
用下，当io_2.1从低电平跳转到高电平，此时，时钟输入cp的上升沿要滞后于d的电平输入，从而完成d触发器1.1的触发输出，即在cp的上升沿，d触发器输出由初始状态的低电平变为高电平。
103.io_2.1与反相器1的输入连接，当io_2.1从高电平变为低电平，反相器1的输出从低电平跳转到高电平，同样由于cp连接电感的作用，时钟输入cp的上升沿要滞后于d的电平输入，从而完成d触发器1.2的触发输出，d触发器1.2的输出q也由初始状态的低电平变为高电平；
104.模拟开关1.1，模拟开关1.2，模拟开关1.3的控制引脚s为低电平，a与b0接通，a与b1断开；当开关控制引脚s为高电平，a与b0断开，a与b1接通；
105.当d触发器1.1的电平输出q为低电平，作用于模拟开关1.1和模拟开关1.2的控制引脚s，此时模拟开关1.1和模拟开关1.2的引脚a和b0接通，a与b1断开；当d触发器1.1的电平输出q为高电平，此时模拟开关1.1和模拟开关1.2的引脚a与b1接通，a与b0断开；
106.同样的，若d触发器1.2的输出电平q为低电平，作用于模拟开关1.3控制引脚s，此时，模拟开关1.3的引脚a和b0接通，a与b1断开；若d触发器1.2的输出电平q为高电平，作用于模拟开关1.3的开关控制引脚s，此时，模拟开关1.3的引脚a和b1接通，a与b0断开；
107.在边界扫描链的逻辑电路中，由于模拟开关1.1和模拟开关1.2的开关控制引脚s由d触发器的同一个输出q控制，又由于模拟开关1.1的选通引脚b0接入电路，模拟开关1.2的选通引脚b1接入电路，因此模拟开关1.1和模拟开关1.2互补导通接入电路；当模拟开关1.1和模拟开关1.2的引脚a与b0接通，a与b1断开，在模拟开关1.1的作用下，tdi_in与tdo短接，另外边界扫描芯片1不接入链路中；
108.io_0，io_1，io_2.1是边界扫描控制器内部的io，本发明通过控制器3个io达到以上技术目的。
109.在边界扫描测试领域，但不同边界扫描芯片的idcode指令有长有短，但不同边界扫描芯片的idcode数据为固定的32位；对于相同的边界扫描芯片，其idcode指令和idcode数据是固定的，通过查找边界扫描芯片的bsdl文件可以获得；
110.结合表1所示，边界扫描芯片2.1和边界扫描芯片3.1相同，拥有相同的idcode指令和idcode数据，边界扫描芯片1.1与边界扫描芯片2.1和3.1不同，所以其idcode指令和idcode数据不同；
111.当边界扫描链为n张边界扫描芯片的组成的多链时，n张边界扫描芯片的idcode指令按照边界扫描芯片的顺序首尾相接，从右向左依次串行发送到tdi_in；发送完指令以后，开始发送dr数据到tdi_in,由于idcode数据所在的寄存器为只读寄存器，所以对于一个边界扫描芯片组成的链而言，dr数据发送到tdi_in为任意的32位数据，可以移位输出32位固定的idcode数据，对于n个边界扫描芯片组成的链，dr数据发送到tdi_in为任意的32*n位数据，可以移位输出32*n位固定的idcode数据，若移位输出的idcode正确表明无故障，若移位输出的idcode错误，表明存在故障；
112.将图3的n取3，以表1提供的边界扫描芯片1.1、边界扫描芯片2.1和边界扫描芯片3.1为例，对本发明的边界扫描链自检测逻辑电路及自检测方法进行完整而详细的阐述，
113.首先，对完整的边界扫描链进行自检测；
114.边界扫描控制器先控制io_0输出低电平，io_1输出高电平，此时，d触发器1.1至d
触发器3.1以及d触发器1.2至d触发器3.2输出高电平，模拟开关1.1至模拟开关3.1以及模拟开关1.2至模拟开关3.2的固定引脚a都与b1接通，此时，模拟开关1.1至模拟开关3.1在边界扫描逻辑电路全部断开，dummy卡1.1至dummy卡3.1的边界扫描芯片1.1至边界扫描芯片3.1全部接入组成一条完整的边界扫描链，对该完整链路进行边界扫描自检测，具体地，
115.边界扫描控制器先从右到左依次发送完整链的idcode指令，idcode指令为00000001100001000010，发送完指令后，再任意发送32*3位dr数据到tdi_in1，dr数据为11111111000000001111111100000000
116.1111111100000000111111110000000011111111000000001111111100000000，若正确推出32*3位idcode数据，移出的数据从右到左依次排列为：0000001011010001001000001101110100000010100000100000000011001011
117.00000010100000100000000011001011，表明链路无故障，若推出32*3位idcode数据不正确，表明链路故障；以上测出完整的边界扫描链故障检测，但不能知道具体位置的外部连接器间线路故障或dummy卡故障，因此需要对边界扫描链进行逐级自测试；
118.然后，对边界扫描链进行逐级自测试；
119.边界扫描控制器先控制io_0输出高电平，io_1输出低电平，此时，d触发器1.1至d触发器3.1以及d触发器1.2至d触发器3.2输出低电平，模拟开关1.1至模拟开关3.1以及模拟开关1.2至模拟开关3.2的固定引脚a都与b0接通，此时模拟开关1.1至模拟开关3.1在边界扫描逻辑电路中全部接通，此dummy卡1.1至dummy卡3.1的边界扫描芯片1至边界扫描芯片3.1在链中全部断开，此时开始对dummy卡一张一张接入边界扫描链路，完成逐级自测试，具体地，
120.在保持io_0输出高电平，io_1输出低电平的情况下，模拟开关1.2到模拟开关3.2都断开，防止边界扫描芯片1.1至3.1的tdo_1至tdo_n的输出对返回路径tdo的干扰，模拟开关1.1的a与b0接通，从jtag连接器1.1的tdi_in1开始到模拟开关1.1，再到jtag连接器1.1的tdo形成一条直通路径，
121.这里需要补充的是，在边界扫描只要jtag时钟信号和状态信号tms动作，边界扫描芯片tdo_1到tdo_3就可能输出数据，因此边界扫描芯片1至边界扫描芯片3通过模拟开关1.2至模拟开关3.2断开，保证直通路径测试的可靠性；
122.对该直通路径进行自测试，测试的方法为，遵循jtag状态机的协议，在jtag时钟信号和tms信号的作用下，控制器发送一串数据到tdi_in1，为了便于判断，这串数据不能发送全0或全1，由于是直通路径，所以发送没有固定的位数要求，多发送几位即可，如发送0101010101，若jtag返回路径的tdo检测到该串数据为0101010101，表明边界扫描控制器到dummy卡1.1的jtag连接器1.1的接线无故障；若检测到数据错误，表明边界扫描控制器到dummy卡1.1的jtag连接器1.1的接线可能存在故障，这时停止测试，检查边界扫描控制器到dummy卡1.1的jtag连接器1.1之间的线路，检查的内容包括3个控制io以及jtag的4根信号线，排除无故障后，运行之前的测试，若还不能通过测试，表明dummy卡1.1故障，故障的原因可能是模拟开关1.1或模拟开关1.2不受控，也可能是边界扫描芯片1损坏，用离线测试无故障的dummy卡替换故障的dummy卡1.1，故障的dummy卡1.1离线检修以备用，故障能够得到及时的排除不影响边界扫描自动化生产，提高了故障排除效率；
123.测试无故障或故障排除后，将io_2.1输出低电平，再将io_0和io_1输出高电平，d
触发器1.1稳定进入到待触发状态，
124.将io_2.1由输出的低电平跳变为高电平，此时d触发器1.1的输出q由0跳变到1，dummy卡1.1的模拟开关1.1和模拟开关1.2由原来的固定引脚a与选通引脚b0接通转变为固定引脚a与选通引脚b1接通，分析可知，边界扫描链其余模拟开关的状态保持不变，在该状态下，模拟开关1.1在自检测逻辑电路中断开，模拟开关1.2在自检测逻辑电路中接通，另外dummy卡2.1的模拟开关2.1接通在边界扫描链路中，此时从jtag连接器1.1的tdi_in1开始到边界扫描芯片1，再到模拟开关1.2，再到jtag连接器1.2，再到jtag连接器2.1，再到模拟开关2.1，再回到jtag连接器2.1接入返回路径tdo形成一条接入边界扫描芯片1的边界扫描单链；
125.对该边界扫描单链进行自测试，此时，边界扫描控制器先从右到左依次发送边界扫描芯片1.1的idcode指令到tdi_in1，指令为0000000110，再任意发送32位dr数据到tdi_in1，数据为11111111000000001111111100000000，在发送数据的作用下，若idcode数据按照移出的顺序，从右到左依次排列为00000010110100010010000011011101，表明链路无故障，若移出32位idcode数据不正确，表明该链路故障；
126.该链路故障的原因有3种，可能是dummy卡1和dummy卡2之间的jtag连接器线路故障；可能是dummy卡1的模拟开关1.1或模拟开关1.2不受控或边界扫描芯片1损坏，也可能是dummy卡2的模拟开关2.1或模拟开关2.2不受控或边界扫描芯片2损坏。
127.首先排除dummy卡1和dummy卡2之间的jtag连接器1.2和jtag连接器2.1之间的线路故障重新运行到该故障处进行测试，若正确推出idcode，表明之前的故障为jtag线路故障，并且故障已清除，若未正确推出idcode，表明故障依然存在，dummy卡1.1和dummy卡2.1至少有一张是故障卡，用离线测试无故障的dummy卡替换dummy卡1.1，重新运行到该故障处进行测试，若正确推出idcode，表明原dummy卡1.1故障，此时故障已清除；若不能正确推出idcode，用离线测试无故障的dummy卡替换dummy卡2.1，正确推出idcode数据，表明原dummy卡2.1故障，此时故障已清除；换下的dummy卡离线检修和验证以备用，确保边界扫描自动化治具正常运行测试，提高生产效率。
128.接下来，io_2.1由高电平跳变到低电平，此时在反相器1的电平相反作用下，d触发器1.2的触发输入端由低电平跳变到高电平，从而使d触发器1.2的输出d由原来的低电平跳变到高电平，此时，模拟开关1.3的固定引脚a与选通引脚b1接通，io_2.1的低电平经过模拟开关1.3，再经过jtag连接器1.2传递到dummy卡2的jtag连接器2.1的输入信号io_2.2；dummy卡2.1的反向器2输入端的下拉电阻r2的作用是使默认状态下，反向器2输出为高电平，从而保证dummy卡1.1的io_2.1的低电平信号传递到dummy卡2.1的输入信号io_2.2时，d触发器2.2不会误触发。
129.接下来，由于模拟开关1.3的固定引脚a与选通引脚b1接通，边界扫描控制器控制io_2.1的输出由低电平跳变为高电平时，io_2.2也由原来的低电平跳变为高电平，此时d触发器2.1的输出q由0跳变到1，dummy卡2的模拟开关2.1和模拟开关2.2由原来的固定引脚a与选通引脚b0接通转变为固定引脚a与选通引脚b1接通，分析可知，边界扫描链其余模拟开关的状态保持不变，在该状态下，模拟开关2.1在自检测逻辑电路中断开，模拟开关2.2在自检测逻辑电路中接通，另外dummy卡3.1的模拟开关3.1接通在边界扫描链路中，此时从jtag连接器1.1的tdi_in1开始到边界扫描芯片1，再到模拟开关1.2，再到jtag连接器1.2，再到
jtag连接器2.1，再到边界扫描芯片2，再到模拟开关2.2，再到jtag连接器2.2，再到jtag连接器3.1，再到模拟开关3.1，再回到jtag连接器3.1接入返回路径tdo形成一条接入边界扫描芯片1.1和边界扫描芯片2.1的边界扫描双链。
130.对该边界扫描双链进行自测试，此时，边界扫描控制器先发送边界扫描芯片1和边界扫描芯片2组合的idcode指令到tdi_in1，指令为000000011000010，再任意发送32*2位dr数据到tdi_in1，数据为
131.1111111100000000111111110000000011111111000000001111111100000000，在发送数据的作用下，若idcode数据按照移出的顺序，从右到左依次排列为0000001011010001001000001101110100000010100000100000000011001011，表明链路无故障，若移出32*2位idcode数据不正确，表明该链路故障。
132.该链路故障的原因有3种，可能是dummy卡2.1和dummy卡3.1之间的jtag连接器线路故障；可能是dummy卡2.1的模拟开关2.1或模拟开关2.2不受控或边界扫描芯片2.1损坏，也可能是dummy卡3.1的模拟开关3.1或模拟开关3.2不受控或边界扫描芯片3损坏。
133.首先排除dummy卡2.1和dummy卡3.1之间的jtag连接器2.2和jtag连接器3.1之间的线路故障重新运行到该故障处进行测试，若正确推出idcode，表明jtag连接器2.2和jtag连接器3.1之间的线路故障，并且故障以清除，若未正确推出idcode数据，表明故障依然存在，dummy卡2.1和dummy卡3.1至少有一张是故障卡，用离线测试无故障的dummy卡替换dummy卡2.1，重新运行到该故障处进行测试，若正确推出idcode，表明原dummy卡2.1故障，此时故障已清除；若不能正确推出idcode，用离线测试无故障的dummy卡替换dummy卡3.1，正确推出idcode，表明原dummy卡3.1故障，此时故障已清除；换下的dummy卡离线检修和验证以备用，确保边界扫描自动化治具清除故障时间足够短，提高生产效率。
134.接下来，io_2.1由高电平跳变到低电平，此时在反相器2的电平相反作用下，d触发器2.2的触发输入端由低电平跳变到高电平，从而使d触发器2.2的输出d由原来的低电平跳变到高电平，此时，模拟开关2.3的固定引脚a与选通引脚b1接通，io_2.1的低电平经过模拟开关1.3，再经过模拟开关2.3，再经过jtag连接器2.2传递到dummy卡3.1的jtag连接器3.1的输入信号io_2.3；dummy卡3.1的反向器3输入端的下拉电阻r3的作用是使默认状态下，反向器3输出为高电平，从而保证dummy卡2的io_2.2的低电平信号传递到dummy卡3.1的输入信号io_2.3时，d触发器3.2不会误触发。
135.接下来，由于模拟开关2.3的固定引脚a与选通引脚b1接通，边界扫描控制器控制io_2.1的输出由低电平跳变为高电平时，io_2.3也由原来的低电平跳变为高电平，此时d触发器3.1的输出q由0跳变到1，dummy卡3.1的模拟开关3.1和模拟开关3.2由原来的固定引脚a与选通引脚b0接通转变为固定引脚a与选通引脚b1接通，分析可知，边界扫描链其余模拟开关的状态保持不变，在该状态下，模拟开关3.1在自检测逻辑电路中断开，模拟开关3.2在自检测逻辑电路中接通，另外dummy卡3.1为最后一级，模拟开关3.2的选通引脚b1通过jtag连接器3.2与tdo短接，此时从jtag连接器1.1的tdi_in1开始到边界扫描芯片1.1，再到模拟开关1.2，再到jtag连接器1.2，再到jtag连接器2.1，再到边界扫描芯片2.1，再到模拟开关2.2，再到jtag连接器2.2，再到jtag连接器3.1，再到边界扫描芯片3.1，再到模拟开关3.2，再到jtag连接器3.2，再通过jtag连接器3.2接入返回路径tdo形成一条接入边界扫描芯片1.1、2.1和3.1组成的边界扫描多链。
136.对该边界扫描多链进行自测试，此时，边界扫描控制器先发送边界扫描芯片1.1、2.1和3.1组合的idcode指令到tdi_in1，指令为00000001100001000010，再任意发送32*3位dr数据到tdi_in1，数据为
137.1111111100000000111111110000000011111111000000001111111100000000
138.11111111000000001111111100000000，在发送数据的作用下，若idcode数据按照移出的顺序，从右到左依次排列为00000010110100010010000011011101
139.0000001010000010000000001100101100000010100000100000000011001011，表明链路无故障，若移出32*3位idcode数据不正确，表明该链路故障。
140.由于dummy卡3.1为链路的最后一级，故障出现故障的原因可能是dummy卡3.1的jtag连接器3.2的短接线故障，也可能是dummy卡3.1的模拟开关3.1或模拟开关3.2不受控或边界扫描芯片3.1损坏。
141.首先排除dummy卡3.1的jtag连接器3.2的短接线故障并重新运行到该故障处进行测试，若正确推出idcode，表明dummy卡3.1的jtag连接器3.2的短接线故障并重新运行到该故障，并且故障以清除，若未正确推出idcode数据，表明故障依然存在，用离线测试无故障的dummy卡替换dummy卡3.1，重新运行到该故障处进行测试，正确推出idcode，表明原dummy卡3.1故障，此时故障已清除；换下的dummy卡离线检修和验证以备用，确保边界扫描自动化治具清除故障时间足够短，提高生产效率。故障排除后，进入链路常规的边界扫描测试状态。
142.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种边界扫描链自检测逻辑电路，其特征在于，包括边界扫描控制器(1)和由若干个dummy卡(2)级联组成的扫描链；所述dummy卡(2)包括第一jtag连接器(3)、第二jtag连接器(4)、第一d触发器(5)、第二d触发器(6)、第一模拟开关(7)、第二模拟开关(8)、第三模拟开关(9)，边界扫描芯片(10)、电感l1、电感l2、电阻r1以及反相器(12)；所述的边界扫描控制器(1)上设有io_0、io_1、io_2.1的控制io引脚；边界扫描控制器(1)上还设有tck、tms、tdi_in1、tdo的jtag信号引脚；所述边界扫描控制器(1)上的io_0引脚通过第一jtag连接器(3)连接到第二jtag连接器(4)，同时连接到第一d触发器(5)和第二触发器(6)的预设输入引脚；所述边界扫描控制器(1)上的io_1引脚通过第一jtag连接器(2)连接到第二jtag连接器(3)，同时连接到第一d触发器(5)和第二触发器(6)的清除输入引脚；所述边界扫描控制器(1)上的io_2.1引脚，通过第一jtag连接器(3)连接到第一d触发器(5)的电平输入d和电感l1的一端，电感l1的另一端连接到第一d触发器(5)的时钟输入cp，另外io_2.1引脚还连接到反相器(12)的输入端，还连接到第三模拟开关(9)的固定引脚a；另外反相器(12)的输入端通过电阻r1下拉，反相器(12)的输出端连接到第二d触发器(6)的电平输入d和电感l2的一端，电感l2的另一端连接到第二d触发器(6)的时钟输入端cp；第一d触发器(5)的输出q连接到第一模拟开关(7)的开关控制引脚s，还连接到第二模拟开关(8)的开关控制引脚s；第二d触发器(6)的输出q连接到第三模拟开关(9)的开关控制引脚s；边界扫描控制器(1)的tdi_in1引脚通过第一jtag连接器(3)连接到第一模拟开关(7)的选通引脚b0，还连接到边界扫描芯片(10)的数据输入tdi_1；所述的第一模拟开关(7)的固定输入a连接到数据输出线tdo，通过第一jtag连接器(3)回到边界扫描控制器(1)；jtag时钟信号tck和jtag状态信号tms分别与边界扫描芯片(10)的时钟信号tck和状态信号tms引脚相连；边界扫描芯片(10)的数据输出tdo_1与第二模拟开关(8)的固定引脚相连，第二模拟开关(8)的选通引脚b1连接到第二jtag连接器(4)上；第三模拟开关(8)的输出引脚b1与第二jtag连接器(4)相连。2.根据权利要求1所述的一种边界扫描链自检测逻辑电路，其特征在于，若干个所述dummy卡(2)中除边界扫描芯片外其他部件均相同。3.根据权利要求1所述的一种边界扫描链自检测逻辑电路，其特征在于，若干个所述dummy卡(2)中的第一d触发器(5)按照链的顺序，依次命名为d触发器1.1、d触发器2.1、
……
d触发器n.1；若干个所述dummy卡(2)中的第二d触发器(6)按照链的顺序，依次命名为d触发器1.2、d触发器2.2、
……
d触发器n.2。4.根据权利要求1所述的一种边界扫描链自检测逻辑电路，其特征在于，若干个所述dummy卡(2)中的第一模拟开关(7)按照链的顺序，依次命名为模拟开关1.1、d触发器2.1、
……
d触发器3.1；若干个所述dummy卡(2)中的第二模拟开关(8)按照链的顺序，依次命名为模拟开关1.2、d触发器2.2、
……
d触发器3.2；若干个所述dummy卡(2)中的第三模拟开关(9)按照链的顺序，依次命名为模拟开关
1.3、d触发器2.3、
……
d触发器3.3，按照此类标号的方法，完成对若干个所述dummy卡(2)中的第一jtag连接器(3)、第二jtag连接器(4)、边界扫描芯片(10)、电感l1、电感l2、电阻r1以及反相器(12)的标号。5.根据权利要求1至4任一项所述的一种边界扫描链自检测逻辑电路的自检测方法，其特征在于，进行完整边界扫描测试；边界扫描控制器(1)先控制io_0输出低电平，io_1输出高电平，此时，d触发器1.1至d触发器n.1以及d触发器1.2至d触发器n.2输出高电平，模拟开关1.1至模拟开关n.1以及模拟开关1.2至模拟开关n.2的固定引脚a都与b1接通，此时，模拟开关1.1至模拟开关n.1在边界扫描逻辑电路全部断开，第一个dummy卡至第n个dummy卡的边界扫描芯片1.1至边界扫描芯片n.1全部接入组成一条完整的边界扫描链，对该完整链路进行边界扫描自检测，具体地，边界扫描控制器先发送完整链的idcode指令，再发送32*n位dr数据到tdi_in，若正确推出32*n位idcode数据，表明链路无故障，若不正确推出32*n位idcode数据，表明链路故障。6.根据权利要求5所述的一种边界扫描链自检测逻辑电路的自检测方法，其特征在于，进行边界扫描链逐级自测试；边界扫描控制器(1)先控制io_0输出高电平，io_1输出低电平，此时，d触发器1.1至d触发器n.1以及d触发器1.2至d触发器n.2输出低电平，模拟开关1.1至模拟开关n.1以及模拟开关1.2至模拟开关n.2的固定引脚a都与b0接通，此时模拟开关1.1至模拟开关n.1在边界扫描逻辑电路中全部接通，此dummy卡1.1至个dummy卡n.1的边界扫描芯片1.1至第n边界扫描芯片n.1在链中全部断开，此时开始对dummy卡一张一张接入边界扫描链路，完成逐级自测试，具体如下所示，在保持io_0输出高电平，io_1输出低电平的情况下，模拟开关1.2到模拟开关n.2都断开，防止边界扫描芯片1.1至边界扫描芯片n.1的tdo_1至tdo_n的输出对返回路径tdo的干扰，模拟开关1.1的a与b0接通，从jtag连接器1.1的tdi_in1开始到模拟开关1.1，再到jtag连接器1.1的tdo形成一条直通路径；在边界扫描时只要jtag时钟信号和状态信号tms动作，边界扫描芯片tdo_1到tdo_n就可能输出数据，因此边界扫描芯片1.1至边界扫描芯片n.1通过模拟开关1.2至模拟开关n.2断开，保证直通路径测试的可靠性；对该直通路径进行自测试，测试的方法为，遵循jtag状态机的协议，在jtag时钟信号和tms信号的作用下，控制器发送一串数据到tdi_in1，这串数据发送的规律为不能全0或全1，由于是直通路径，所以发送没有固定的位数要求，多发送几位即可，比如发送0101010101，若jtag返回路径的tdo检测到该串数据为0101010101，表明边界扫描控制器到dummy卡1的jtag连接器1.1的接线无故障；若检测到数据错误，表明边界扫描控制器到dummy卡1.1的jtag连接器1.1的接线可能存在故障，这时停止测试，检查边界扫描控制器到dummy卡1.1的jtag连接器1.1之间的线路，检查的内容包括3个控制io以及jtag的4根信号线，排除无故障后，运行之前的测试，若还不能通过测试，表明dummy卡1.1故障，故障的原因可能是模拟开关1.1或模拟开关1.2不受控，也可能是边界扫描芯片1.1损坏，用离线测试无故障的dummy卡替换故障的dummy卡1.1，故障的dummy卡1.1离线检修以备用；测试无故障或故障排除后，将io_2.1输出低电平，再将io_0和io_1输出高电平，d触发
器1.1稳定进入到待触发状态，将io_2.1由输出的低电平跳变为高电平，此时d触发器1.1的输出q由0跳变到1，dummy卡1.1的模拟开关1.1和模拟开关1.2由原来的固定引脚a与选通引脚b0接通转变为固定引脚a与选通引脚b1接通，分析可知，边界扫描链其余模拟开关的状态保持不变，在该状态下，模拟开关1.1在自dummy卡1.1中断开，模拟开关1.2在自dummy卡1.1中接通，另外dummy卡2.1的模拟开关2.1接通在边界扫描链路中，此时从jtag连接器1.1的tdi_in1开始到边界扫描芯片1.1，再到模拟开关1.2，再到jtag连接器1.2，再到jtag连接器2.1，再到模拟开关2.1，再回到jtag连接器2.1接入返回路径tdo形成一条接入边界扫描芯片1的边界扫描单链；对该边界扫描单链进行自测试，此时，边界扫描控制器先发送边界扫描芯片1的idcode指令到tdi_in1，再任意发送32位dr数据到tdi_in1，在发送数据的作用下，若正确移位输出32位idcode数据，表明链路无故障，若不正确推出32位idcode数据，表明该链路故障；该链路故障的原因有3种，可能是dummy卡1.1和dummy卡1.2之间的jtag连接器线路故障；可能是dummy卡1.1的模拟开关1.1或模拟开关1.2不受控或边界扫描芯片1.1损坏，也可能是dummy卡2的模拟开关2.1或模拟开关2.2不受控或边界扫描芯片2.1损坏；首先排除dummy卡1.1和dummy卡2.1之间的jtag连接器1.2和jtag连接器2.1之间的线路故障重新运行到该故障处进行测试，若正确推出idcode，表明之前的故障为jtag线路故障，并且故障已清除，若未正确推出idcode，表明故障依然存在，dummy卡1.1和dummy卡1.2至少有一张是故障卡，用离线测试无故障的dummy卡替换dummy卡1.1，重新运行到该故障处进行测试，若正确推出idcode，表明原dummy卡1.1故障，此时故障已清除；若不能正确推出idcode，用离线测试无故障的dummy卡替换dummy卡2.1，正确推出idcode数据，表明原dummy卡2.1故障，此时故障已清除；换下的dummy卡离线检修和验证以备用；接下来，io_2.1由高电平跳变到低电平，此时在反相器1.1的电平相反作用下，d触发器1.2的触发输入端由低电平跳变到高电平，从而使d触发器1.2的输出d由原来的低电平跳变到高电平，此时，模拟开关1.3的固定引脚a与选通引脚b1接通，io_2.1的低电平经过模拟开关1.3，再经过jtag连接器1.2传递到dummy卡2的jtag连接器2.1的输入信号io_2.2；dummy卡2.1的反相器2.1输入端的下拉电阻r2的作用是使默认状态下，反相器2.1输出为高电平，从而保证dummy卡1.1的io_2.1的低电平信号传递到dummy卡2.1的输入信号io_2.2时，d触发器2.2不会误触发；接下来，由于模拟开关1.3的固定引脚a与选通引脚b1接通，边界扫描控制器控制io_2.1的输出由低电平跳变为高电平时，io_2.2也由原来的低电平跳变为高电平，此时d触发器2.1的输出q由0跳变到1，dummy卡2.1的模拟开关2.1和模拟开关2.2由原来的固定引脚a与选通引脚b0接通转变为固定引脚a与选通引脚b1接通，分析可知，边界扫描链其余模拟开关的状态保持不变，在该状态下，模拟开关2.1在自dummy卡中断开，模拟开关2.2在自dummy卡中接通，另外dummy卡3.1的模拟开关3.1接通在边界扫描链路中，此时从jtag连接器1.1的tdi_in1开始到边界扫描芯片1.1，再到模拟开关1.2，再到jtag连接器1.2，再到jtag连接器2.1，再到边界扫描芯片2.1，再到模拟开关2.2，再到jtag连接器2.2，再到jtag连接器3.1，再到模拟开关3.1，再回到jtag连接器3.1接入返回路径tdo形成一条接入边界扫描芯片1和边界扫描芯片2的边界扫描双链；
对该边界扫描双链进行自测试，此时，边界扫描控制器先发送边界扫描芯片1.1和边界扫描芯片2.1组合的idcode指令，再任意发送32*2位数据，在发送数据的作用下，若正确移位输出32*2位idcode数据，表明链路无故障，若不正确推出32*2位idcode数据，表明该链路故障；该链路故障的原因有3种，可能是dummy卡2.1和dummy卡3.1之间的jtag连接器线路故障；可能是dummy卡2.1的模拟开关2.1或模拟开关2.2不受控或边界扫描芯片2损坏，也可能是dummy卡3.1的模拟开关3.1或模拟开关3.2不受控或边界扫描芯片3.1损坏；首先排除dummy卡2.1和dummy卡3.1之间的jtag连接器2.2和jtag连接器3.1之间的线路故障重新运行到该故障处进行测试，若正确推出idcode，表明jtag连接器2.2和jtag连接器3.1之间的线路故障，并且故障以清除，若未正确推出idcode数据，表明故障依然存在，dummy卡2.1和dummy卡3.1至少有一张是故障卡，用离线测试无故障的dummy卡替换dummy卡2.1，重新运行到该故障处进行测试，若正确推出idcode，表明原dummy卡2.1故障，此时故障已清除；若不能正确推出idcode，用离线测试无故障的dummy卡替换dummy卡3.1，正确推出idcode，表明原dummy卡3.1故障，此时故障已清除；换下的dummy卡离线检修和验证以备用；接着io_2.1接通到io_2.3，完成自检测信号的逐级传递，完成dummy卡3到dummy卡4之间的故障测试；依次类推，完成完整边界扫描链上n张dummy卡链路的自检测，自检测完成，dummy卡1.1至dummy卡n.1的边界扫描芯片1.1至边界扫描芯片n.1组成一条完整的链，进入正常待测板的边界扫描测试状态。反相器1.1至反相器n.1的的下拉电阻r1至rn，使默认状态下，反相器1至反相器n的输出为高电平，进而防止上一级低电平信号来临时导致的误触发。

技术总结
本发明公开了一种边界扫描链自检测逻辑电路及自检测方法，包括边界扫描控制器和由若DUMMY卡级联组成的扫描链；本发明可通过控制器的IO一次性接通完整的边界扫描链进行自检测；当完整的边界扫描链测试故障时，为了精准的定位故障点，将通过逐步增加边界扫描链长度的方法，一步一步进行JTAG连接器线路和DUMMY卡的故障自检测并排除，最终完成整条链的JTAG连接器线路和DUMMY卡的故障自检测，其可靠性高；自检测完成后，进入待测板的边界扫描测试状态；在边界扫描链没问题的情况下，为了节省时间，可在接通完整的边界扫描链后，跳过自检测，直接进入待测板的正常边界扫描测试状态。直接进入待测板的正常边界扫描测试状态。直接进入待测板的正常边界扫描测试状态。


技术研发人员：梅燃燃 韩雪涛 孙德滔 杨丹 程志勇
受保护的技术使用者：深圳市微特精密科技股份有限公司
技术研发日：2023.06.28
技术公布日：2023/9/20