ELETTRONICA
applicazioni
Automazione e Strumentazione
■
Maggio 2014
59
lazione e acquisizione classica come alimen-
tatori, I/O digitali e analogici, anche strumen-
tazione di analisi RF (analizzatori di spettro e
vettoriali,
transceiver
ecc.) e di acquisizione
veloce (oscilloscopi e digitalizzatori).
Confrontando le due tipologie di test e conside-
rando il caso semplice di un
driver
per interfac-
cia seriale Max202, tramite test ICT si potranno
verificare i valori dei condensatori della pompa
di carica, mentre con il test funzionale verranno
inviati e letti dei pacchetti dati.
Sino a poco tempo fa, quindi, il test ICT ha
permesso di verificare facilmente il corretto
montaggio di tutti i componenti prima che si
eseguisse il test funzionale. Tuttavia, la densità
di componenti spesso raggiunta nelle schede
non permette il posizionamento di un numero
sufficiente di
testpoint
e l’utilizzo sempre più
frequente di componenti BGA, difficilmente
accessibili una volta saldati – nonostante ci
siano tecniche basate sulla variazione della
capacità sviluppate per evitare di dover contat-
tare fisicamente i
pad
- rende sempre più
antie-
conomico o persino impossibile il test ICT
.
Il test Boundary Scan
La crescente complessità dei componenti elet-
tronici digitali ha invece reso sempre più pre-
sente l’interfaccia
Boundary Scan
che risulta
disponibile su tutti i componenti digitali di
ultima generazione come FPGA, microcontrol-
lori, RAM, convertitori.
Il Boundary Scan, seguendo lo standard JTAG
IEEE 1149.x, prevede una circuiteria all’in-
terno dei
chip
in grado di rendere disponibile
un protocollo di collaudo completo a livello di
scheda.
Tale circuiteria, adeguatamente implementata
dai chip
vendors
, prevede la sostituzione dei
probe
fisici con delle celle Boundary Scan,
denominate BSC. Le BSC simulano dei probe
virtuali per ogni ingresso e uscita presente sul
chip. Ogni cella permette di osservare il nor-
male flusso di dati attraverso i
pin
di I/O e con-
trollare lo stato del pin attraverso la comunica-
zione seriale della catena Boundary.
Il test Boundary Scan, anche se concettual-
mente molto diverso dall’ICT, permette di
verificare la corretta interconnessione di tutti
i componenti (assenza di corto circuiti tra le
piste e verifica continuità), oltre che la pre-
senza di molti componenti pur non potendone
verificare con esattezza il valore, anche se
alcune implementazioni funzionali sono possi-
bili per tutti quei componenti accessibili dalla
catena JTAG. Inoltre, il tool Boundary Scan è,
in moltissimi casi, anche utilizzato per la pro-
grammazione di questi componenti.
Il test ICT può quindi essere rimpiazzato in
molte parti del circuito con un test Boundary
Scan infinitamente meno invasivo:
quest’ultimo, infatti, richiede l’accesso alla
scheda tramite il solo connettore (o pads)
JTAG, già normalmente disponibile sulla
scheda per necessità legate al
debugging
a alla
programmazione. Tuttavia il test basato su
Boundary Scan non è in grado, per sua natura,
di testare completamente tutti i circuiti presenti
in una scheda elettronica: da solo non sarà mai
in grado di testare parti analogiche, così come,
più in generale, non potrà testare autonoma-
mente tutti i componenti sprovvisti di interfac-
cia Boundary.
Un approccio nuovo: il test funzionale
integrato con test Boundary Scan
Per poter testare in maniera completa un
sistema, è quindi indispensabile associare al
test Boundary Scan un test funzionale: in que-
sto modo non solo si è in grado di completare
il test del sistema in tutte le parti scoperte dal
Boundary Scan, ma si può poi eseguire il test
funzionale vero e proprio.
Schema di connessione
tipico del driver
Max232
Esempio di software XJTAG
di test Boundary scan che
evidenzia i pad di connessione
di un chip
