3.3-V ABT掃描測試設(shè)備：SN54/74LVTH18502A與SN54/74LVTH182502A深度解析

在電子設(shè)計領(lǐng)域，測試設(shè)備的性能和功能對于確保電路的可靠性和穩(wěn)定性至關(guān)重要。今天，我們將深入探討德州儀器（Texas Instruments）的兩款3.3-V ABT掃描測試設(shè)備：SN54LVTH18502A、SN54LVTH182502A、SN74LVTH18502A和SN74LVTH182502A。這些設(shè)備不僅具備先進的技術(shù)特性，還能滿足復(fù)雜電路測試的需求。

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一、產(chǎn)品概述

SN54/74LVTH18502A和SN54/74LVTH182502A是德州儀器SCOPE?可測試性集成電路家族的成員，同時也是Widebus?系列的一部分。它們采用了先進的3.3-V ABT設(shè)計，支持混合模式信號操作，能夠在3.3-V的 (V_{CC}) 下實現(xiàn)5-V的輸入和輸出電壓，還能支持低至2.7 V的非穩(wěn)壓電池操作。此外，這些設(shè)備與IEEE標(biāo)準(zhǔn)1149.1 - 1990（JTAG）測試訪問端口和邊界掃描架構(gòu)兼容，為復(fù)雜電路板組件的測試提供了便利。

二、關(guān)鍵特性

2.1 通用總線收發(fā)器功能

在正常模式下，這些設(shè)備是18位通用總線收發(fā)器，結(jié)合了D型鎖存器和D型觸發(fā)器，允許數(shù)據(jù)在透明、鎖存或時鐘模式下流動。它們還可以作為兩個9位收發(fā)器或一個18位收發(fā)器使用。數(shù)據(jù)流向由輸出使能（OEAB和OEBA）、鎖存使能（LEAB和LEBA）和時鐘（CLKAB和CLKBA）輸入控制。

2.2 測試電路功能

測試電路可以通過測試訪問端口（TAP）激活，以獲取設(shè)備引腳處的數(shù)據(jù)快照或?qū)吔鐪y試單元進行自測試。在正常模式下激活TAP不會影響SCOPE通用總線收發(fā)器的功能操作。

2.3 總線保持功能

數(shù)據(jù)輸入上的總線保持功能消除了對外部上拉電阻的需求，簡化了電路設(shè)計。

2.4 輸出電阻設(shè)計

’LVTH182502A設(shè)備的B端口輸出具有等效的25-Ω串聯(lián)電阻，無需外部電阻，進一步減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標(biāo)準(zhǔn)1149.1 - 1990所需的指令以及可選的CLAMP和HIGHZ指令，還具備并行簽名分析、偽隨機模式生成、樣本輸入/輸出切換、二進制計數(shù)和設(shè)備識別等功能。

三、寄存器詳解

3.1 指令寄存器（IR）

IR是一個8位寄存器，用于告訴設(shè)備要執(zhí)行的指令。它包含操作模式（正常模式或測試模式）、要執(zhí)行的測試操作、要選擇的四個數(shù)據(jù)寄存器以及在Capture - DR期間要捕獲到所選數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)據(jù)來源等信息。在Capture - IR期間，IR捕獲二進制值10000001。

3.2 數(shù)據(jù)寄存器

• 邊界掃描寄存器（BSR）：48位長，用于存儲要應(yīng)用到設(shè)備輸出引腳的測試數(shù)據(jù)或捕獲設(shè)備輸入和輸出引腳處的數(shù)據(jù)。在Capture - DR期間，其數(shù)據(jù)來源由當(dāng)前指令確定。
• 邊界控制寄存器（BCR）：3位長，用于在邊界運行測試（RUNT）指令中實現(xiàn)額外的測試操作，如樣本輸入/輸出切換（TOPSIP）、偽隨機模式生成（PRPG）、并行簽名分析（PSA）等。
• 旁路寄存器：1位掃描路徑，可用于縮短系統(tǒng)掃描路徑的長度。在Capture - DR期間，捕獲邏輯0。
• 設(shè)備識別寄存器（IDR）：32位長，可用于識別設(shè)備的制造商、部件號和版本。

四、指令操作

4.1 邊界掃描（EXTEST）

符合IEEE標(biāo)準(zhǔn)1149.1 - 1990的EXTEST指令，選擇BSR進行掃描，捕獲設(shè)備輸入和I/O引腳處的數(shù)據(jù)，并將掃描到的I/O BSCs數(shù)據(jù)應(yīng)用到設(shè)備I/O引腳。

4.2 識別讀取（IDCODE）

用于讀取設(shè)備的識別信息，選擇IDR進行掃描，設(shè)備處于正常模式。

4.3 樣本邊界（SAMPLE/PRELOAD）

符合IEEE標(biāo)準(zhǔn)1149.1 - 1990的SAMPLE/PRELOAD指令，選擇BSR進行掃描，捕獲設(shè)備輸入和I/O引腳處的數(shù)據(jù)，設(shè)備處于正常模式。

4.4 旁路掃描（BYPASS）

選擇旁路寄存器進行掃描，捕獲邏輯0，設(shè)備處于正常模式。

4.5 其他指令

還包括HIGHZ、CLAMP、RUNT、READBN、READBT、CELLTST、TOPHIP、SCANCN和SCANCT等指令，分別實現(xiàn)不同的測試功能。

五、電氣特性與參數(shù)

5.1 絕對最大額定值

包括電源電壓范圍、輸入電壓范圍、輸出電流等參數(shù)，使用時需確保不超過這些額定值，以避免設(shè)備損壞。

5.2 推薦工作條件

涵蓋電源電壓、高低電平輸入電壓、輸出電流等參數(shù)，為設(shè)備的正常工作提供了參考。

5.3 電氣特性

詳細列出了不同條件下的輸入輸出電壓、電流等參數(shù)，幫助工程師進行電路設(shè)計和性能評估。

5.4 時序要求

包括正常模式和測試模式下的時鐘頻率、脈沖持續(xù)時間、建立時間、保持時間等時序參數(shù)，確保設(shè)備在不同模式下的正常運行。

六、封裝與應(yīng)用

6.1 封裝形式

提供64引腳塑料薄四方扁平（PM）封裝和68引腳陶瓷四方扁平（HV）封裝，滿足不同應(yīng)用場景的需求。

6.2 應(yīng)用場景

這些設(shè)備適用于需要進行邊界掃描測試的復(fù)雜電路板組件，如通信設(shè)備、工業(yè)控制、航空航天等領(lǐng)域。

七、總結(jié)與思考

SN54/74LVTH18502A和SN54/74LVTH182502A以其先進的設(shè)計和豐富的功能，為電子工程師提供了強大的測試工具。在實際應(yīng)用中，我們需要根據(jù)具體的需求選擇合適的指令和工作模式，同時注意電氣特性和時序要求，以確保設(shè)備的穩(wěn)定運行。大家在使用這些設(shè)備的過程中，是否遇到過一些特殊的問題或挑戰(zhàn)呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗和見解。