હાર્ડવેર ટેસ્ટિંગ: બાઉન્ડ્રી સ્કેન (JTAG) માટે વ્યાપક માર્ગદર્શિકા

ઇલેક્ટ્રોનિક્સની સતત વિકસતી દુનિયામાં, હાર્ડવેરની ગુણવત્તા અને વિશ્વસનીયતા સુનિશ્ચિત કરવી સર્વોપરી છે. જેમ જેમ સર્કિટ બોર્ડની ઘનતા વધે છે અને ઘટકોના કદ ઘટે છે, ત્યારે પરંપરાગત પરીક્ષણ પદ્ધતિઓ વધુ ને વધુ પડકારજનક અને ખર્ચાળ બની જાય છે. બાઉન્ડ્રી સ્કેન, જેને JTAG (Joint Test Action Group) તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે જટિલ ઇલેક્ટ્રોનિક એસેમ્બલીના પરીક્ષણ માટે એક શક્તિશાળી અને બહુમુખી ઉકેલ પ્રદાન કરે છે. આ વ્યાપક માર્ગદર્શિકા બાઉન્ડ્રી સ્કેન પરીક્ષણના સિદ્ધાંતો, લાભો, અમલીકરણ અને ભવિષ્યના પ્રવાહોમાં ઊંડા ઉતરે છે.

બાઉન્ડ્રી સ્કેન (JTAG) શું છે?

બાઉન્ડ્રી સ્કેન એ પ્રિન્ટેડ સર્કિટ બોર્ડ (PCB) પર ઇન્ટિગ્રેટેડ સર્કિટ્સ (ICs) વચ્ચેના ઇન્ટરકનેક્શન્સનું ભૌતિક પ્રોબિંગ વિના પરીક્ષણ કરવાની એક પ્રમાણિત પદ્ધતિ છે. તે IEEE 1149.1 ધોરણ દ્વારા વ્યાખ્યાયિત થયેલ છે, જે એક સીરીયલ સંચાર પ્રોટોકોલ અને આર્કિટેક્ચરનો ઉલ્લેખ કરે છે જે સમર્પિત પરીક્ષણ પોર્ટ દ્વારા IC ના આંતરિક નોડ્સ સુધી પહોંચવાની મંજૂરી આપે છે. આ પોર્ટમાં સામાન્ય રીતે ચાર અથવા પાંચ સિગ્નલ હોય છે: TDI (Test Data In), TDO (Test Data Out), TCK (Test Clock), TMS (Test Mode Select), અને વૈકલ્પિક રીતે TRST (Test Reset).

તેના મૂળમાં, બાઉન્ડ્રી સ્કેનમાં IC ના ઇનપુટ્સ અને આઉટપુટ પર સ્કેન સેલ મૂકવાનો સમાવેશ થાય છે. આ સ્કેન સેલ IC ની કાર્યાત્મક લોજિકમાંથી ડેટા કેપ્ચર કરી શકે છે અને તેને પરીક્ષણ પોર્ટ દ્વારા બહાર શિફ્ટ કરી શકે છે. તેનાથી વિપરીત, પરીક્ષણ પોર્ટમાંથી સ્કેન સેલમાં ડેટા શિફ્ટ કરી શકાય છે અને કાર્યાત્મક લોજિક પર લાગુ કરી શકાય છે. અંદર અને બહાર શિફ્ટ થયેલા ડેટાને નિયંત્રિત કરીને, એન્જિનિયરો IC વચ્ચે કનેક્ટિવિટીનું પરીક્ષણ કરી શકે છે, ખામીઓ ઓળખી શકે છે અને ઉપકરણોને પ્રોગ્રામ પણ કરી શકે છે.

JTAG ની ઉત્પત્તિ અને ઉત્ક્રાંતિ

1980 ના દાયકામાં પ્રિન્ટેડ સર્કિટ બોર્ડ્સ (PCBs) અને સરફેસ માઉન્ટ ટેકનોલોજી (SMT) ની વધતી જટિલતાને કારણે પરંપરાગત 'બેડ ઓફ નેઇલ' પરીક્ષણ વધુને વધુ મુશ્કેલ અને ખર્ચાળ બની ગયું. પરિણામે, PCBs ના પરીક્ષણ માટે એક પ્રમાણિત, ખર્ચ-અસરકારક પદ્ધતિ વિકસાવવા માટે જોઈન્ટ ટેસ્ટ એક્શન ગ્રુપ (JTAG) ની રચના કરવામાં આવી. પરિણામ IEEE 1149.1 ધોરણ હતું, જે 1990 માં ઔપચારિક રીતે મંજૂર થયું.

ત્યારથી, JTAG મુખ્યત્વે ઉત્પાદન-કેન્દ્રિત પરીક્ષણ ટેકનોલોજીથી લઈને વિવિધ એપ્લિકેશનો માટે વ્યાપકપણે અપનાવાયેલા ઉકેલમાં વિકસિત થયું છે, જેમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે:

• ઉત્પાદન પરીક્ષણ: શોર્ટ, ઓપન અને ખોટી ઘટક પ્લેસમેન્ટ જેવા ઉત્પાદન ખામીઓ શોધવા.
• ઇન-સિસ્ટમ પ્રોગ્રામિંગ (ISP): PCB પર એસેમ્બલ થયા પછી ફ્લેશ મેમરી અને અન્ય પ્રોગ્રામ કરી શકાય તેવા ઉપકરણોને પ્રોગ્રામ કરવું.
• બોર્ડ બ્રિંગ-અપ અને ડીબગ: ડિઝાઇન અને વિકાસ તબક્કા દરમિયાન હાર્ડવેર સમસ્યાઓનું નિદાન કરવું.
• FPGA કન્ફિગરેશન: બાહ્ય પ્રોગ્રામર્સની જરૂરિયાત વિના FPGA ને ગોઠવવું.
• સુરક્ષા એપ્લિકેશન્સ: ઉપકરણોને સુરક્ષિત રીતે પ્રોગ્રામ કરવું અને ચકાસવું, અને સુરક્ષા ઓડિટ કરવા.

બાઉન્ડ્રી સ્કેન સિસ્ટમના મુખ્ય ઘટકો

બાઉન્ડ્રી સ્કેન સિસ્ટમમાં સામાન્ય રીતે નીચેના ઘટકોનો સમાવેશ થાય છે:

• બાઉન્ડ્રી સ્કેન સુસંગત ICs: IEEE 1149.1 ધોરણ લાગુ કરતી અને બાઉન્ડ્રી સ્કેન સેલનો સમાવેશ કરતી ICs.
• ટેસ્ટ એક્સેસ પોર્ટ (TAP): IC પરનું ભૌતિક ઇન્ટરફેસ જે બાઉન્ડ્રી સ્કેન લોજિક (TDI, TDO, TCK, TMS, TRST) ને ઍક્સેસ કરવા માટે વપરાય છે.
• ટેસ્ટ એક્સેસ પોર્ટ કંટ્રોલર (TAP Controller): IC ની અંદર એક સ્ટેટ મશીન જે બાઉન્ડ્રી સ્કેન લોજિકના સંચાલનને નિયંત્રિત કરે છે.
• બાઉન્ડ્રી સ્કેન રજિસ્ટર (BSR): એક શિફ્ટ રજિસ્ટર જેમાં બાઉન્ડ્રી સ્કેન સેલ હોય છે.
• ટેસ્ટ ડેટા રજિસ્ટર્સ (TDRs): પરીક્ષણ દરમિયાન IC માં અને બહાર ડેટા શિફ્ટ કરવા માટે વપરાતા રજિસ્ટર. સામાન્ય TDRs માં બાયપાસ રજિસ્ટર, ઇન્સ્ટ્રક્શન રજિસ્ટર અને વપરાશકર્તા-વ્યાખ્યાયિત રજિસ્ટરનો સમાવેશ થાય છે.
• બાઉન્ડ્રી સ્કેન ડિસ્ક્રિપ્શન લેંગ્વેજ (BSDL) ફાઇલ: એક ટેક્સ્ટ ફાઇલ જે IC ની બાઉન્ડ્રી સ્કેન ક્ષમતાઓનું વર્ણન કરે છે, જેમાં પિનઆઉટ, સ્કેન ચેઇન માળખું અને સૂચના સેટનો સમાવેશ થાય છે. ટેસ્ટ વેક્ટર જનરેટ કરવા માટે BSDL ફાઇલો આવશ્યક છે.
• ઓટોમેટેડ ટેસ્ટ ઇક્વિપમેન્ટ (ATE): એક સિસ્ટમ જે પરીક્ષણ હેઠળના ઉપકરણ (DUT) ને ઉત્તેજના પૂરી પાડે છે અને પ્રતિસાદ માપે છે. ATE સિસ્ટમમાં સામાન્ય રીતે બાઉન્ડ્રી સ્કેન કંટ્રોલર અને સોફ્ટવેરનો સમાવેશ થાય છે.
• બાઉન્ડ્રી સ્કેન સોફ્ટવેર: ટેસ્ટ વેક્ટર જનરેટ કરવા, બાઉન્ડ્રી સ્કેન હાર્ડવેરને નિયંત્રિત કરવા અને પરીક્ષણ પરિણામોનું વિશ્લેષણ કરવા માટે વપરાતું સોફ્ટવેર.

બાઉન્ડ્રી સ્કેન પરીક્ષણ ના લાભો

બાઉન્ડ્રી સ્કેન પરંપરાગત પરીક્ષણ પદ્ધતિઓ કરતાં અનેક ફાયદાઓ પ્રદાન કરે છે:

• સુધારેલ પરીક્ષણ કવરેજ: બાઉન્ડ્રી સ્કેન PCB પરના મોટાભાગના નોડ્સ સુધી પહોંચી શકે છે, જે મર્યાદિત ભૌતિક ઍક્સેસ સાથેના જટિલ ડિઝાઇનમાં પણ ઉચ્ચ પરીક્ષણ કવરેજ પ્રદાન કરે છે.
• ઘટાડેલ પરીક્ષણ વિકાસ સમય: બાઉન્ડ્રી સ્કેન સોફ્ટવેર BSDL ફાઇલોમાંથી ટેસ્ટ વેક્ટરને આપમેળે જનરેટ કરી શકે છે, જે ટેસ્ટ પ્રોગ્રામ વિકસાવવા માટે જરૂરી સમય અને પ્રયત્નો ઘટાડે છે.
• ઓછા પરીક્ષણ ખર્ચ: બાઉન્ડ્રી સ્કેન ભૌતિક પ્રોબિંગની જરૂરિયાત દૂર કરે છે, જે પરીક્ષણ ફિક્સરનો ખર્ચ અને PCB ને નુકસાનનું જોખમ ઘટાડે છે.
• ઝડપી ખામી નિદાન: બાઉન્ડ્રી સ્કેન વિગતવાર નિદાન માહિતી પ્રદાન કરે છે, જે એન્જિનિયરોને ખામીઓને ઝડપથી ઓળખવા અને અલગ કરવાની મંજૂરી આપે છે.
• ઇન-સિસ્ટમ પ્રોગ્રામિંગ (ISP): PCB પર એસેમ્બલ થયા પછી ફ્લેશ મેમરી અથવા અન્ય પ્રોગ્રામ કરી શકાય તેવા ઉપકરણોને પ્રોગ્રામ કરવા માટે બાઉન્ડ્રી સ્કેનનો ઉપયોગ કરી શકાય છે, જે ઉત્પાદન પ્રક્રિયાને સરળ બનાવે છે.
• ઘટાડેલ બોર્ડ કદ અને ખર્ચ: પરીક્ષણ બિંદુઓની જરૂરિયાત ઘટાડીને, બાઉન્ડ્રી સ્કેન નાના અને ઓછા ખર્ચાળ બોર્ડ ડિઝાઇન કરવાની મંજૂરી આપે છે.
• ખામીઓનું વહેલું નિદાન: ડિઝાઇન તબક્કામાં બાઉન્ડ્રી સ્કેન લાગુ કરવાથી સંભવિત ઉત્પાદન સમસ્યાઓનું વહેલું નિદાન થાય છે, જે પછીના તબક્કામાં ભૂલોનો ખર્ચ ઘટાડે છે.

બાઉન્ડ્રી સ્કેનના ઉપયોગો

બાઉન્ડ્રી સ્કેનનો ઉપયોગ વિશાળ શ્રેણીના ઉપયોગોમાં થાય છે, જેમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે:

• ઉત્પાદન પરીક્ષણ: શોર્ટ, ઓપન અને ખોટી ઘટક પ્લેસમેન્ટ જેવા ઉત્પાદન ખામીઓ શોધવા.
• ઇન-સિસ્ટમ પ્રોગ્રામિંગ (ISP): PCB પર એસેમ્બલ થયા પછી ફ્લેશ મેમરી અને અન્ય પ્રોગ્રામ કરી શકાય તેવા ઉપકરણોને પ્રોગ્રામ કરવું.
• બોર્ડ બ્રિંગ-અપ અને ડીબગ: ડિઝાઇન અને વિકાસ તબક્કા દરમિયાન હાર્ડવેર સમસ્યાઓનું નિદાન કરવું.
• FPGA કન્ફિગરેશન: બાહ્ય પ્રોગ્રામર્સની જરૂરિયાત વિના FPGA ને ગોઠવવું.
• સુરક્ષા એપ્લિકેશન્સ: ઉપકરણોને સુરક્ષિત રીતે પ્રોગ્રામ કરવું અને ચકાસવું, અને સુરક્ષા ઓડિટ કરવા.

વ્યવહારમાં બાઉન્ડ્રી સ્કેનના ઉદાહરણો:

• ટેલિકોમ્યુનિકેશન્સ સાધનસામગ્રી: જટિલ નેટવર્ક ઇન્ટરફેસ કાર્ડ્સ પર હાઇ-સ્પીડ ઇન્ટરકનેક્ટ્સની અખંડિતતાની ચકાસણી કરવી. સ્ટોકહોમમાં ટેલિકોમ્યુનિકેશન્સ કંપનીની કલ્પના કરો કે જે તેમના 5G ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચરની વિશ્વસનીયતા સુનિશ્ચિત કરવાની જરૂર છે. બાઉન્ડ્રી સ્કેન તેમને ગાઢ રીતે વસ્તીવાળા બોર્ડ પર કનેક્ટિવિટી સમસ્યાઓનું ઝડપથી નિદાન કરવાની મંજૂરી આપે છે.
• ઓટોમોટિવ ઇલેક્ટ્રોનિક્સ: ઓટોમોબાઇલ્સમાં ઇલેક્ટ્રોનિક કંટ્રોલ યુનિટ્સ (ECUs) ની કાર્યક્ષમતાનું પરીક્ષણ કરવું. ઉદાહરણ તરીકે, સ્ટુટગાર્ટમાં એક ઉત્પાદક એન્જિન કંટ્રોલ યુનિટ અને ટ્રાન્સમિશન કંટ્રોલ યુનિટ વચ્ચેના સંચારનું પરીક્ષણ કરવા માટે બાઉન્ડ્રી સ્કેનનો ઉપયોગ કરે છે.
• એરોસ્પેસ અને સંરક્ષણ: એરક્રાફ્ટ અને લશ્કરી સાધનોમાં નિર્ણાયક ઇલેક્ટ્રોનિક સિસ્ટમ્સની વિશ્વસનીયતા સુનિશ્ચિત કરવી. યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં એક સંરક્ષણ કોન્ટ્રાક્ટર ફ્લાઇટ કંટ્રોલ સિસ્ટમમાં ઘટકોની કનેક્ટિવિટીની ચકાસણી કરવા માટે બાઉન્ડ્રી સ્કેનનો ઉપયોગ કરી શકે છે, જ્યાં વિશ્વસનીયતા સર્વોપરી છે.
• ઔદ્યોગિક ઓટોમેશન: પ્રોગ્રામેબલ લોજિક કંટ્રોલર્સ (PLCs) અને અન્ય ઔદ્યોગિક સાધનોમાં ખામીઓનું નિદાન અને સમારકામ કરવું. જાપાનમાં એક ફેક્ટરીનો વિચાર કરો કે જે રોબોટિક આર્મ ને નિયંત્રિત કરતી PLC માં ખામીયુક્ત કનેક્શનને ઝડપથી ઓળખવા માટે બાઉન્ડ્રી સ્કેનનો ઉપયોગ કરે છે.
• મેડિકલ ઉપકરણો: પેસમેકર અને ડિફિબ્રિલેટર જેવા મેડિકલ ઉપકરણોમાં ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટકોની કાર્યક્ષમતાની ચકાસણી કરવી. સ્વિટ્ઝર્લૅન્ડમાં એક મેડિકલ ઉપકરણ ઉત્પાદક જીવન બચાવનાર ઉપકરણમાં સંચાર માર્ગોની વિશ્વસનીયતા સુનિશ્ચિત કરવા માટે બાઉન્ડ્રી સ્કેનનો ઉપયોગ કરે છે.

બાઉન્ડ્રી સ્કેન લાગુ કરવું: સ્ટેપ-બાય-સ્ટેપ માર્ગદર્શિકા

બાઉન્ડ્રી સ્કેન લાગુ કરવામાં અનેક પગલાં શામેલ છે:

1. ડિઝાઇન ફોર ટેસ્ટેબિલિટી (DFT): ડિઝાઇન તબક્કા દરમિયાન પરીક્ષણક્ષમતા જરૂરિયાતો ધ્યાનમાં લો. આમાં બાઉન્ડ્રી સ્કેન સુસંગત ICs પસંદ કરવા અને બાઉન્ડ્રી સ્કેન ચેઇન યોગ્ય રીતે ગોઠવેલ છે તેની ખાતરી કરવાનો સમાવેશ થાય છે. મુખ્ય DFT વિચારણાઓમાં બોર્ડ પર TAP કંટ્રોલર્સની સંખ્યા ઘટાડવી (જટિલ ડિઝાઇનમાં કેસ્કેડીંગ TAP કંટ્રોલર્સની જરૂર પડી શકે છે) અને JTAG સિગ્નલ પર સારા સિગ્નલ ઇન્ટિગ્રિટીની ખાતરી કરવી શામેલ છે.
2. BSDL ફાઇલ સંપાદન: ડિઝાઇનમાંની તમામ બાઉન્ડ્રી સ્કેન સુસંગત ICs માટે BSDL ફાઇલો મેળવો. આ ફાઇલો સામાન્ય રીતે IC ઉત્પાદકો દ્વારા પ્રદાન કરવામાં આવે છે.
3. ટેસ્ટ વેક્ટર જનરેશન: BSDL ફાઇલો અને ડિઝાઇન નેટલિસ્ટના આધારે ટેસ્ટ વેક્ટર જનરેટ કરવા માટે બાઉન્ડ્રી સ્કેન સોફ્ટવેરનો ઉપયોગ કરો. સોફ્ટવેર આપમેળે ઇન્ટરકનેક્શન્સનું પરીક્ષણ કરવા માટે જરૂરી સિગ્નલોના ક્રમ બનાવશે. કેટલાક ટૂલ્સ ઇન્ટરકનેક્ટ પરીક્ષણ માટે ઓટોમેટિક ટેસ્ટ પેટર્ન જનરેશન (ATPG) પ્રદાન કરે છે.
4. પરીક્ષણ અમલીકરણ: ATE સિસ્ટમમાં ટેસ્ટ વેક્ટર લોડ કરો અને પરીક્ષણો ચલાવો. ATE સિસ્ટમ બોર્ડ પર ટેસ્ટ પેટર્ન લાગુ કરશે અને પ્રતિસાદોનું નિરીક્ષણ કરશે.
5. ખામી નિદાન: ખામીઓ ઓળખવા અને અલગ કરવા માટે પરીક્ષણ પરિણામોનું વિશ્લેષણ કરો. બાઉન્ડ્રી સ્કેન સોફ્ટવેર સામાન્ય રીતે શોર્ટ અને ઓપનનું સ્થાન જેવી વિગતવાર નિદાન માહિતી પ્રદાન કરે છે.
6. ઇન-સિસ્ટમ પ્રોગ્રામિંગ (ISP): જો જરૂરી હોય, તો ફ્લેશ મેમરી પ્રોગ્રામ કરવા અથવા પ્રોગ્રામ કરી શકાય તેવા ઉપકરણોને ગોઠવવા માટે બાઉન્ડ્રી સ્કેનનો ઉપયોગ કરો.

બાઉન્ડ્રી સ્કેનના પડકારો

જ્યારે બાઉન્ડ્રી સ્કેન નોંધપાત્ર લાભો પ્રદાન કરે છે, ત્યારે ધ્યાનમાં લેવા માટે પડકારો પણ છે:

• બાઉન્ડ્રી સ્કેન સુસંગત ICs નો ખર્ચ: બાઉન્ડ્રી સ્કેન સુસંગત ICs બિન-બાઉન્ડ્રી સ્કેન સુસંગત ICs કરતાં વધુ ખર્ચાળ હોઈ શકે છે. આ ખાસ કરીને જૂના અથવા ઓછા સામાન્ય ઘટકો માટે સાચું છે.
• BSDL ફાઇલ ઉપલબ્ધતા અને ચોકસાઈ: અસરકારક ટેસ્ટ વેક્ટર જનરેટ કરવા માટે ચોક્કસ અને સંપૂર્ણ BSDL ફાઇલો આવશ્યક છે. કમનસીબે, BSDL ફાઇલો હંમેશા સરળતાથી ઉપલબ્ધ હોતી નથી અથવા તેમાં ભૂલો હોઈ શકે છે. તેનો ઉપયોગ કરતા પહેલા હંમેશા BSDL ફાઇલોની ચકાસણી કરો.
• ટેસ્ટ વેક્ટર જનરેશન ની જટિલતા: જટિલ ડિઝાઇન્સ માટે ટેસ્ટ વેક્ટર જનરેટ કરવું પડકારરૂપ બની શકે છે, જેમાં વિશેષ સોફ્ટવેર અને કુશળતાની જરૂર પડે છે.
• આંતરિક નોડ્સ સુધી મર્યાદિત ઍક્સેસ: બાઉન્ડ્રી સ્કેન ICs ના પિન સુધી ઍક્સેસ પ્રદાન કરે છે, પરંતુ તે ICs ની અંદરના આંતરિક નોડ્સ સુધી સીધી ઍક્સેસ પ્રદાન કરતું નથી.
• સિગ્નલ ઇન્ટિગ્રિટી સમસ્યાઓ: લાંબી બાઉન્ડ્રી સ્કેન ચેઇન સિગ્નલ ઇન્ટિગ્રિટી સમસ્યાઓ દાખલ કરી શકે છે, ખાસ કરીને ઊંચી ક્લોક સ્પીડ પર. યોગ્ય ટર્મિનેશન અને સિગ્નલ રૂટીંગ આવશ્યક છે.

બાઉન્ડ્રી સ્કેન પડકારો પર કાબુ

બાઉન્ડ્રી સ્કેનની મર્યાદાઓ પર કાબુ મેળવવા માટે ઘણી વ્યૂહરચનાઓ અસ્તિત્વમાં છે:

• વ્યૂહાત્મક ઘટક પસંદગી: ડિઝાઇનની નિર્ણાયક જગ્યાઓ માટે બાઉન્ડ્રી સ્કેન સુસંગત ઘટકો પસંદ કરો જ્યાં પરીક્ષણ ઍક્સેસ મર્યાદિત છે.
• સંપૂર્ણ BSDL ચકાસણી: ચોકસાઈ માટે BSDL ફાઇલોની કાળજીપૂર્વક સમીક્ષા કરો અને માન્ય કરો. જો ભૂલો મળે તો ઘટક ઉત્પાદકનો સંપર્ક કરો.
• અદ્યતન ટૂલ્સમાં રોકાણ: ઓટોમેટિક ટેસ્ટ પેટર્ન જનરેશન (ATPG) અને અદ્યતન ડાયગ્નોસ્ટિક ક્ષમતાઓનું સમર્થન કરતા શક્તિશાળી બાઉન્ડ્રી સ્કેન ટૂલ્સનો ઉપયોગ કરો.
• અન્ય પરીક્ષણ તકનીકો સાથે બાઉન્ડ્રી સ્કેનનું સંયોજન: વ્યાપક પરીક્ષણ કવરેજ પ્રાપ્ત કરવા માટે કાર્યાત્મક પરીક્ષણ, ઇન-સર્કિટ પરીક્ષણ (ICT) અને ફ્લાઇંગ પ્રોબ પરીક્ષણ જેવી અન્ય પરીક્ષણ પદ્ધતિઓ સાથે બાઉન્ડ્રી સ્કેનનું એકીકરણ કરો.
• JTAG ચેઇન ટોપોલોજીનું ઑપ્ટિમાઇઝેશન: સિગ્નલ ઇન્ટિગ્રિટી સમસ્યાઓને ઓછી કરવા માટે કાળજીપૂર્વક JTAG ચેઇન રૂટીંગ અને ટર્મિનેશન તકનીકો લાગુ કરો. બફરિંગ અથવા અન્ય સિગ્નલ કન્ડીશનીંગ તકનીકોનો ઉપયોગ કરવાનું વિચારો.

બાઉન્ડ્રી સ્કેન ધોરણો અને ટૂલ્સ

બાઉન્ડ્રી સ્કેનનો આધારસ્તંભ IEEE 1149.1 ધોરણ છે. જોકે, અનેક અન્ય ધોરણો અને ટૂલ્સ નિર્ણાયક ભૂમિકા ભજવે છે:

• IEEE 1149.1 (JTAG): બાઉન્ડ્રી સ્કેન આર્કિટેક્ચર અને પ્રોટોકોલને વ્યાખ્યાયિત કરતું મૂળભૂત ધોરણ.
• IEEE 1149.6 (એડવાન્સ્ડ ડિજિટલ નેટવર્ક્સ): અદ્યતન ડિજિટલ નેટવર્ક્સમાં જોવા મળતા હાઇ-સ્પીડ, ડિફરન્સિયલ સિગ્નલિંગને સપોર્ટ કરવા માટે બાઉન્ડ્રી સ્કેનને વિસ્તૃત કરે છે.
• BSDL (બાઉન્ડ્રી સ્કેન ડિસ્ક્રિપ્શન લેંગ્વેજ): ICs ની બાઉન્ડ્રી સ્કેન ક્ષમતાઓનું વર્ણન કરવા માટે એક પ્રમાણિત ભાષા.
• SVF (સીરીયલ વેક્ટર ફોર્મેટ) અને STAPL (સ્ટાન્ડર્ડ ટેસ્ટ અને પ્રોગ્રામિંગ લેંગ્વેજ): ટેસ્ટ વેક્ટર સ્ટોર કરવા અને એક્સચેન્જ કરવા માટે પ્રમાણિત ફાઇલ ફોર્મેટ્સ.

અસંખ્ય વ્યાવસાયિક અને ઓપન-સોર્સ બાઉન્ડ્રી સ્કેન ટૂલ્સ ઉપલબ્ધ છે, જેમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે:

• ATE સિસ્ટમ્સ: Keysight Technologies, Teradyne, અને National Instruments જેવા વિક્રેતાઓ તરફથી વ્યાપક પરીક્ષણ પ્લેટફોર્મ.
• સમર્પિત બાઉન્ડ્રી સ્કેન ટૂલ્સ: Corelis, Goepel electronic, અને XJTAG જેવી કંપનીઓ તરફથી વિશેષ ટૂલ્સ.
• એમ્બેડેડ JTAG સોલ્યુશન્સ: Segger અને Lauterbach જેવી કંપનીઓ તરફથી JTAG ઇમ્યુલેટર અને ડીબગર.
• ઓપન સોર્સ ટૂલ્સ: OpenOCD (Open On-Chip Debugger) અને UrJTAG લોકપ્રિય ઓપન-સોર્સ JTAG ટૂલ્સ છે.

બાઉન્ડ્રી સ્કેન નું ભવિષ્ય

બાઉન્ડ્રી સ્કેન આધુનિક ઇલેક્ટ્રોનિક્સના પડકારોને પહોંચી વળવા માટે સતત વિકસિત થઈ રહ્યું છે.

• વધેલું એકીકરણ: વધુ વ્યાપક પરીક્ષણ અને નિદાન માટે બાઉન્ડ્રી સ્કેનને ICs માં વધુ ને વધુ એકીકૃત કરવામાં આવી રહ્યું છે.
• અદ્યતન ડીબગીંગ ક્ષમતાઓ: બાઉન્ડ્રી સ્કેનનો ઉપયોગ મેમરી પરીક્ષણ અને CPU ઇમ્યુલેશન જેવા વધુ અદ્યતન ડીબગીંગ કાર્યો માટે થઈ રહ્યો છે.
• હાઇ-સ્પીડ બાઉન્ડ્રી સ્કેન: ઝડપી પરીક્ષણ અને પ્રોગ્રામિંગ માટે પરવાનગી આપતા, બાઉન્ડ્રી સ્કેનની ગતિ વધારવા માટે નવી તકનીકો વિકસાવવામાં આવી રહી છે.
• સુરક્ષા એપ્લિકેશન્સ: પ્રોગ્રામિંગ અને ચકાસણી માટે સુરક્ષિત ચેનલ પ્રદાન કરીને ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોની સુરક્ષા વધારવા માટે બાઉન્ડ્રી સ્કેનનો ઉપયોગ કરવામાં આવી રહ્યો છે. JTAG દ્વારા ઉપકરણોને દૂરસ્થ રીતે ઍક્સેસ અને ફરીથી ગોઠવવાની ક્ષમતા સુરક્ષા ચિંતાઓ ઊભી કરે છે, જે સુરક્ષા પગલાંમાં નવીનતાને પ્રોત્સાહન આપે છે.
• ડિજિટલ ટ્વિન્સ સાથે એકીકરણ: અનુમાનિત જાળવણી અને સુધારેલ વિશ્વસનીયતાને સક્ષમ કરવા માટે, બાઉન્ડ્રી સ્કેન ડેટાનો ઉપયોગ ઇલેક્ટ્રોનિક એસેમ્બલીના ડિજિટલ ટ્વિન્સ બનાવવા માટે થઈ શકે છે.

નિષ્કર્ષમાં, બાઉન્ડ્રી સ્કેન એ આધુનિક ઇલેક્ટ્રોનિક્સની ગુણવત્તા અને વિશ્વસનીયતા સુનિશ્ચિત કરવા માટે એક મહત્વપૂર્ણ ટેકનોલોજી છે. તેના સિદ્ધાંતો, લાભો અને અમલીકરણને સમજીને, એન્જિનિયરો પરીક્ષણ કવરેજ સુધારવા, પરીક્ષણ ખર્ચ ઘટાડવા અને બજારમાં ઝડપ લાવવા માટે બાઉન્ડ્રી સ્કેનનો લાભ લઈ શકે છે. જેમ જેમ ઇલેક્ટ્રોનિક્સ વધુને વધુ જટિલ બનતું જાય છે, તેમ તેમ બાઉન્ડ્રી સ્કેન હાર્ડવેર પરીક્ષણ માટે એક આવશ્યક સાધન રહેશે.