ഹാർഡ്‌വെയർ ടെസ്റ്റിംഗ്: ബൗണ്ടറി സ്കാനിനെക്കുറിച്ചുള്ള (JTAG) ഒരു സമഗ്ര ഗൈഡ്

നിരന്തരം വികസിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന ഇലക്ട്രോണിക്സിന്റെ ലോകത്ത്, ഹാർഡ്‌വെയറിന്റെ ഗുണനിലവാരവും വിശ്വാസ്യതയും ഉറപ്പാക്കേണ്ടത് അത്യാവശ്യമാണ്. സർക്യൂട്ട് ബോർഡ് സാന്ദ്രത വർദ്ധിക്കുകയും ഘടകങ്ങളുടെ വലുപ്പം കുറയുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ, പരമ്പരാഗത പരിശോധനാ രീതികൾ കൂടുതൽ വെല്ലുവിളി നിറഞ്ഞതും ചെലവേറിയതുമായി മാറുന്നു. ബൗണ്ടറി സ്കാൻ, JTAG (ജോയിന്റ് ടെസ്റ്റ് ആക്ഷൻ ഗ്രൂപ്പ്) എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു, ഇത് സങ്കീർണ്ണമായ ഇലക്ട്രോണിക് അസംബ്ലികൾ പരിശോധിക്കുന്നതിന് ശക്തവും വൈവിധ്യപൂർണ്ണവുമായ ഒരു പരിഹാരം നൽകുന്നു. ഈ സമഗ്രമായ ഗൈഡ് ബൗണ്ടറി സ്കാൻ ടെസ്റ്റിംഗിന്റെ തത്വങ്ങൾ, പ്രയോജനങ്ങൾ, നടപ്പാക്കൽ, ഭാവിയിലെ പ്രവണതകൾ എന്നിവയെക്കുറിച്ച് വിശദമായി പ്രതിപാദിക്കുന്നു.

എന്താണ് ബൗണ്ടറി സ്കാൻ (JTAG)?

ഭൗതികമായ പരിശോധനകളില്ലാതെ ഒരു പ്രിന്റഡ് സർക്യൂട്ട് ബോർഡിലെ (പിസിബി) ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടുകൾ (ഐസികൾ) തമ്മിലുള്ള പരസ്പര ബന്ധങ്ങൾ പരിശോധിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു സ്റ്റാൻഡേർഡ് രീതിയാണ് ബൗണ്ടറി സ്കാൻ. ഇത് IEEE 1149.1 സ്റ്റാൻഡേർഡ് പ്രകാരം നിർവചിച്ചിരിക്കുന്നു, ഇത് ഒരു പ്രത്യേക ടെസ്റ്റ് പോർട്ടിലൂടെ ഒരു ഐസിയുടെ ആന്തരിക നോഡുകളിലേക്ക് പ്രവേശിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്ന ഒരു സീരിയൽ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ പ്രോട്ടോക്കോളും ആർക്കിടെക്ചറും വ്യക്തമാക്കുന്നു. ഈ പോർട്ടിൽ സാധാരണയായി നാലോ അഞ്ചോ സിഗ്നലുകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു: TDI (ടെസ്റ്റ് ഡാറ്റ ഇൻ), TDO (ടെസ്റ്റ് ഡാറ്റ ഔട്ട്), TCK (ടെസ്റ്റ് ക്ലോക്ക്), TMS (ടെസ്റ്റ് മോഡ് സെലക്ട്), കൂടാതെ ഓപ്ഷണലായി TRST (ടെസ്റ്റ് റീസെറ്റ്).

അടിസ്ഥാനപരമായി, ബൗണ്ടറി സ്കാനിൽ ഐസികളുടെ ഇൻപുട്ടുകളിലും ഔട്ട്പുട്ടുകളിലും സ്കാൻ സെല്ലുകൾ സ്ഥാപിക്കുന്നത് ഉൾപ്പെടുന്നു. ഈ സ്കാൻ സെല്ലുകൾക്ക് ഐസിയുടെ ഫംഗ്ഷണൽ ലോജിക്കിൽ നിന്ന് ഡാറ്റ പിടിച്ചെടുക്കാനും ടെസ്റ്റ് പോർട്ടിലൂടെ അത് പുറത്തേക്ക് മാറ്റാനും കഴിയും. അതുപോലെ, ടെസ്റ്റ് പോർട്ടിൽ നിന്ന് സ്കാൻ സെല്ലുകളിലേക്ക് ഡാറ്റ മാറ്റാനും ഫംഗ്ഷണൽ ലോജിക്കിലേക്ക് പ്രയോഗിക്കാനും കഴിയും. അകത്തേക്കും പുറത്തേക്കും മാറ്റുന്ന ഡാറ്റ നിയന്ത്രിക്കുന്നതിലൂടെ, എഞ്ചിനീയർമാർക്ക് ഐസികൾ തമ്മിലുള്ള കണക്റ്റിവിറ്റി പരിശോധിക്കാനും തകരാറുകൾ കണ്ടെത്താനും ഉപകരണങ്ങൾ പ്രോഗ്രാം ചെയ്യാനും കഴിയും.

JTAG-ന്റെ ഉത്ഭവവും പരിണാമവും

1980-കളിൽ പ്രിന്റഡ് സർക്യൂട്ട് ബോർഡുകളുടെ (പിസിബി) വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന സങ്കീർണ്ണതയും സർഫേസ് മൗണ്ട് ടെക്നോളജിയും (എസ്എംടി) പരമ്പരാഗത 'ബെഡ് ഓഫ് നെയിൽസ്' ടെസ്റ്റിംഗ് കൂടുതൽ ബുദ്ധിമുട്ടുള്ളതും ചെലവേറിയതുമാക്കി. തൽഫലമായി, പിസിബികൾ പരിശോധിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു സ്റ്റാൻഡേർഡ്, ചെലവ് കുറഞ്ഞ രീതി വികസിപ്പിക്കുന്നതിനായി ജോയിന്റ് ടെസ്റ്റ് ആക്ഷൻ ഗ്രൂപ്പ് (JTAG) രൂപീകരിച്ചു. അതിന്റെ ഫലമായി 1990-ൽ ഔപചാരികമായി അംഗീകരിച്ച IEEE 1149.1 സ്റ്റാൻഡേർഡ് നിലവിൽ വന്നു.

അതിനുശേഷം, JTAG പ്രാഥമികമായി നിർമ്മാണത്തിൽ കേന്ദ്രീകരിച്ചുള്ള ഒരു ടെസ്റ്റ് സാങ്കേതികവിദ്യയിൽ നിന്ന് വിവിധ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കായി വ്യാപകമായി സ്വീകരിച്ച ഒരു പരിഹാരമായി പരിണമിച്ചു:

• നിർമ്മാണ പരിശോധന: ഷോർട്ട്സ്, ഓപ്പൺസ്, തെറ്റായ ഘടകങ്ങളുടെ സ്ഥാനനിർണ്ണയം തുടങ്ങിയ നിർമ്മാണ വൈകല്യങ്ങൾ കണ്ടെത്തുന്നു.
• ഇൻ-സിസ്റ്റം പ്രോഗ്രാമിംഗ് (ISP): ഫ്ലാഷ് മെമ്മറിയും മറ്റ് പ്രോഗ്രാം ചെയ്യാവുന്ന ഉപകരണങ്ങളും പിസിബിയിൽ ഘടിപ്പിച്ച ശേഷം പ്രോഗ്രാം ചെയ്യുന്നു.
• ബോർഡ് ബ്രિંગ-അപ്പ് ആൻഡ് ഡീബഗ്: ഡിസൈൻ, ഡെവലപ്‌മെന്റ് ഘട്ടത്തിൽ ഹാർഡ്‌വെയർ പ്രശ്‌നങ്ങൾ കണ്ടെത്തുന്നു.
• FPGA കോൺഫിഗറേഷൻ: ബാഹ്യ പ്രോഗ്രാമർമാരുടെ ആവശ്യമില്ലാതെ FPGAs കോൺഫിഗർ ചെയ്യുന്നു.
• സുരക്ഷാ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ: ഉപകരണങ്ങൾ സുരക്ഷിതമായി പ്രോഗ്രാം ചെയ്യുന്നതിനും പരിശോധിക്കുന്നതിനും സുരക്ഷാ ഓഡിറ്റുകൾ നടത്തുന്നതിനും.

ഒരു ബൗണ്ടറി സ്കാൻ സിസ്റ്റത്തിന്റെ പ്രധാന ഘടകങ്ങൾ

ഒരു ബൗണ്ടറി സ്കാൻ സിസ്റ്റത്തിൽ സാധാരണയായി ഇനിപ്പറയുന്ന ഘടകങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു:

• ബൗണ്ടറി സ്കാൻ അനുയോജ്യമായ ഐസികൾ: IEEE 1149.1 സ്റ്റാൻഡേർഡ് നടപ്പിലാക്കുകയും ബൗണ്ടറി സ്കാൻ സെല്ലുകൾ ഉൾപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്ന ഐസികൾ.
• ടെസ്റ്റ് ആക്സസ് പോർട്ട് (TAP): ബൗണ്ടറി സ്കാൻ ലോജിക് (TDI, TDO, TCK, TMS, TRST) ആക്സസ് ചെയ്യാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഐസിയിലെ ഭൗതിക ഇന്റർഫേസ്.
• ടെസ്റ്റ് ആക്സസ് പോർട്ട് കൺട്രോളർ (TAP കൺട്രോളർ): ബൗണ്ടറി സ്കാൻ ലോജിക്കിന്റെ പ്രവർത്തനം നിയന്ത്രിക്കുന്ന ഐസിയിലെ ഒരു സ്റ്റേറ്റ് മെഷീൻ.
• ബൗണ്ടറി സ്കാൻ രജിസ്റ്റർ (BSR): ബൗണ്ടറി സ്കാൻ സെല്ലുകൾ അടങ്ങുന്ന ഒരു ഷിഫ്റ്റ് രജിസ്റ്റർ.
• ടെസ്റ്റ് ഡാറ്റ രജിസ്റ്ററുകൾ (TDRs): പരിശോധനയ്ക്കിടെ ഐസിയിലേക്ക് ഡാറ്റ ഷിഫ്റ്റ് ചെയ്യുന്നതിനും പുറത്തെടുക്കുന്നതിനും ഉപയോഗിക്കുന്ന രജിസ്റ്ററുകൾ. ബൈപാസ് രജിസ്റ്റർ, ഇൻസ്ട്രക്ഷൻ രജിസ്റ്റർ, ഉപയോക്താവ് നിർവചിച്ച രജിസ്റ്ററുകൾ എന്നിവ സാധാരണ TDR-കളിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു.
• ബൗണ്ടറി സ്കാൻ ഡിസ്ക്രിപ്ഷൻ ലാംഗ്വേജ് (BSDL) ഫയൽ: പിൻഔട്ട്, സ്കാൻ ചെയിൻ ഘടന, ഇൻസ്ട്രക്ഷൻ സെറ്റ് എന്നിവയുൾപ്പെടെ ഒരു ഐസിയുടെ ബൗണ്ടറി സ്കാൻ കഴിവുകൾ വിവരിക്കുന്ന ഒരു ടെക്സ്റ്റ് ഫയൽ. ടെസ്റ്റ് വെക്ടറുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിന് BSDL ഫയലുകൾ അത്യാവശ്യമാണ്.
• ഓട്ടോമേറ്റഡ് ടെസ്റ്റ് എക്യുപ്‌മെന്റ് (ATE): പരിശോധനയിലുള്ള ഉപകരണത്തിന്റെ (DUT) സ്റ്റിമുലസ് നൽകുകയും പ്രതികരണം അളക്കുകയും ചെയ്യുന്ന ഒരു സിസ്റ്റം. ATE സിസ്റ്റങ്ങളിൽ സാധാരണയായി ബൗണ്ടറി സ്കാൻ കൺട്രോളറുകളും സോഫ്‌റ്റ്‌വെയറും ഉൾപ്പെടുന്നു.
• ബൗണ്ടറി സ്കാൻ സോഫ്റ്റ്‌വെയർ: ടെസ്റ്റ് വെക്ടറുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിനും ബൗണ്ടറി സ്കാൻ ഹാർഡ്‌വെയർ നിയന്ത്രിക്കുന്നതിനും ടെസ്റ്റ് ഫലങ്ങൾ വിശകലനം ചെയ്യുന്നതിനും ഉപയോഗിക്കുന്ന സോഫ്റ്റ്‌വെയർ.

ബൗണ്ടറി സ്കാൻ ടെസ്റ്റിംഗിന്റെ പ്രയോജനങ്ങൾ

ബൗണ്ടറി സ്കാൻ പരമ്പരാഗത പരിശോധനാ രീതികളേക്കാൾ നിരവധി ഗുണങ്ങൾ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു:

• മെച്ചപ്പെട്ട ടെസ്റ്റ് കവറേജ്: ബൗണ്ടറി സ്കാനിന് ഒരു പിസിബിയിലെ ഭൂരിഭാഗം നോഡുകളിലും പ്രവേശിക്കാൻ കഴിയും, ഇത് സങ്കീർണ്ണമായ ഡിസൈനുകളിൽ പോലും ഉയർന്ന ടെസ്റ്റ് കവറേജ് നൽകുന്നു.
• കുറഞ്ഞ ടെസ്റ്റ് ഡെവലപ്‌മെന്റ് സമയം: ബൗണ്ടറി സ്കാൻ സോഫ്‌റ്റ്‌വെയറിന് BSDL ഫയലുകളിൽ നിന്ന് യാന്ത്രികമായി ടെസ്റ്റ് വെക്ടറുകൾ നിർമ്മിക്കാൻ കഴിയും, ഇത് ടെസ്റ്റ് പ്രോഗ്രാമുകൾ വികസിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള സമയവും പ്രയത്നവും കുറയ്ക്കുന്നു.
• കുറഞ്ഞ പരിശോധനാ ചെലവ്: ബൗണ്ടറി സ്കാൻ ഭൗതിക പരിശോധനയുടെ ആവശ്യകത ഇല്ലാതാക്കുന്നു, ഇത് ടെസ്റ്റ് ഫിക്ചറുകളുടെ ചെലവും പിസിബിക്ക് കേടുപാടുകൾ സംഭവിക്കാനുള്ള സാധ്യതയും കുറയ്ക്കുന്നു.
• വേഗത്തിലുള്ള തകരാർ കണ്ടെത്തൽ: ബൗണ്ടറി സ്കാൻ വിശദമായ ഡയഗ്നോസ്റ്റിക് വിവരങ്ങൾ നൽകുന്നു, ഇത് എഞ്ചിനീയർമാരെ വേഗത്തിൽ തകരാറുകൾ തിരിച്ചറിയാനും വേർതിരിക്കാനും അനുവദിക്കുന്നു.
• ഇൻ-സിസ്റ്റം പ്രോഗ്രാമിംഗ് (ISP): പിസിബിയിൽ ഘടിപ്പിച്ച ശേഷം ഫ്ലാഷ് മെമ്മറിയും മറ്റ് പ്രോഗ്രാം ചെയ്യാവുന്ന ഉപകരണങ്ങളും പ്രോഗ്രാം ചെയ്യാൻ ബൗണ്ടറി സ്കാൻ ഉപയോഗിക്കാം, ഇത് നിർമ്മാണ പ്രക്രിയ ലളിതമാക്കുന്നു.
• ബോർഡിന്റെ വലുപ്പവും ചെലവും കുറയ്ക്കുന്നു: ടെസ്റ്റ് പോയിന്റുകളുടെ ആവശ്യകത കുറയ്ക്കുന്നതിലൂടെ, ബൗണ്ടറി സ്കാൻ ചെറിയതും ചെലവ് കുറഞ്ഞതുമായ ബോർഡുകൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യാൻ സഹായിക്കുന്നു.
• വൈകല്യങ്ങൾ നേരത്തേ കണ്ടെത്തൽ: ഡിസൈൻ ഘട്ടത്തിൽ ബൗണ്ടറി സ്കാൻ നടപ്പിലാക്കുന്നത് നിർമ്മാണത്തിലെ പ്രശ്നങ്ങൾ നേരത്തെ കണ്ടെത്താൻ സഹായിക്കുന്നു, ഇത് പിന്നീടുള്ള ഘട്ടങ്ങളിലെ പിഴവുകളുടെ ചെലവ് കുറയ്ക്കുന്നു.

ബൗണ്ടറി സ്കാനിന്റെ പ്രയോഗങ്ങൾ

ബൗണ്ടറി സ്കാൻ വൈവിധ്യമാർന്ന ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു, അവയിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു:

• നിർമ്മാണ പരിശോധന: ഷോർട്ട്സ്, ഓപ്പൺസ്, തെറ്റായ ഘടകങ്ങളുടെ സ്ഥാനനിർണ്ണയം തുടങ്ങിയ നിർമ്മാണ വൈകല്യങ്ങൾ കണ്ടെത്തുന്നു.
• ഇൻ-സിസ്റ്റം പ്രോഗ്രാമിംഗ് (ISP): ഫ്ലാഷ് മെമ്മറിയും മറ്റ് പ്രോഗ്രാം ചെയ്യാവുന്ന ഉപകരണങ്ങളും പിസിബിയിൽ ഘടിപ്പിച്ച ശേഷം പ്രോഗ്രാം ചെയ്യുന്നു.
• ബോർഡ് ബ്രિંગ-അപ്പ് ആൻഡ് ഡീബഗ്: ഡിസൈൻ, ഡെവലപ്‌മെന്റ് ഘട്ടത്തിൽ ഹാർഡ്‌വെയർ പ്രശ്‌നങ്ങൾ കണ്ടെത്തുന്നു.
• FPGA കോൺഫിഗറേഷൻ: ബാഹ്യ പ്രോഗ്രാമർമാരുടെ ആവശ്യമില്ലാതെ FPGAs കോൺഫിഗർ ചെയ്യുന്നു.
• സുരക്ഷാ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ: ഉപകരണങ്ങൾ സുരക്ഷിതമായി പ്രോഗ്രാം ചെയ്യുന്നതിനും പരിശോധിക്കുന്നതിനും സുരക്ഷാ ഓഡിറ്റുകൾ നടത്തുന്നതിനും.

ബൗണ്ടറി സ്കാൻ പ്രയോഗത്തിലുള്ള ഉദാഹരണങ്ങൾ:

• ടെലികമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ ഉപകരണങ്ങൾ: സങ്കീർണ്ണമായ നെറ്റ്‌വർക്ക് ഇന്റർഫേസ് കാർഡുകളിലെ അതിവേഗ ഇന്റർകണക്ടുകളുടെ സമഗ്രത പരിശോധിക്കുന്നു. സ്റ്റോക്ക്ഹോമിലെ ഒരു ടെലികമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ കമ്പനിക്ക് അവരുടെ 5G ഇൻഫ്രാസ്ട്രക്ചറിന്റെ വിശ്വാസ്യത ഉറപ്പാക്കേണ്ടതുണ്ടെന്ന് സങ്കൽപ്പിക്കുക. ബൗണ്ടറി സ്കാൻ, ജനസാന്ദ്രതയേറിയ ബോർഡുകളിലെ കണക്റ്റിവിറ്റി പ്രശ്നങ്ങൾ വേഗത്തിൽ കണ്ടെത്താൻ അവരെ അനുവദിക്കുന്നു.
• ഓട്ടോമോട്ടീവ് ഇലക്ട്രോണിക്സ്: ഓട്ടോമൊബൈലുകളിലെ ഇലക്ട്രോണിക് കൺട്രോൾ യൂണിറ്റുകളുടെ (ECUs) പ്രവർത്തനം പരിശോധിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, സ്റ്റുട്ട്ഗാർട്ടിലെ ഒരു നിർമ്മാതാവ് എഞ്ചിൻ കൺട്രോൾ യൂണിറ്റും ട്രാൻസ്മിഷൻ കൺട്രോൾ യൂണിറ്റും തമ്മിലുള്ള ആശയവിനിമയം പരിശോധിക്കാൻ ബൗണ്ടറി സ്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
• എയ്‌റോസ്‌പേസ് ആൻഡ് ഡിഫൻസ്: വിമാനങ്ങളിലും സൈനിക ഉപകരണങ്ങളിലും നിർണായകമായ ഇലക്ട്രോണിക് സംവിധാനങ്ങളുടെ വിശ്വാസ്യത ഉറപ്പാക്കുന്നു. യുണൈറ്റഡ് സ്റ്റേറ്റ്സിലെ ഒരു പ്രതിരോധ കരാറുകാരൻ ഫ്ലൈറ്റ് കൺട്രോൾ സിസ്റ്റത്തിലെ ഘടകങ്ങളുടെ കണക്റ്റിവിറ്റി പരിശോധിക്കാൻ ബൗണ്ടറി സ്കാൻ ഉപയോഗിച്ചേക്കാം, അവിടെ വിശ്വാസ്യത പരമപ്രധാനമാണ്.
• വ്യാവസായിക ഓട്ടോമേഷൻ: പ്രോഗ്രാമബിൾ ലോജിക് കൺട്രോളറുകളിലും (PLCs) മറ്റ് വ്യാവസായിക ഉപകരണങ്ങളിലും തകരാറുകൾ കണ്ടെത്തി പരിഹരിക്കുന്നു. ജപ്പാനിലെ ഒരു ഫാക്ടറി ഒരു റോബോട്ടിക് ഭുജം നിയന്ത്രിക്കുന്ന പി‌എൽ‌സിയിലെ തെറ്റായ കണക്ഷൻ വേഗത്തിൽ തിരിച്ചറിയാൻ ബൗണ്ടറി സ്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നത് പരിഗണിക്കുക.
• മെഡിക്കൽ ഉപകരണങ്ങൾ: പേസ്മേക്കറുകളും ഡിഫിബ്രില്ലേറ്ററുകളും പോലുള്ള മെഡിക്കൽ ഉപകരണങ്ങളിലെ ഇലക്ട്രോണിക് ഘടകങ്ങളുടെ പ്രവർത്തനം പരിശോധിക്കുന്നു. സ്വിറ്റ്സർലൻഡിലെ ഒരു മെഡിക്കൽ ഉപകരണ നിർമ്മാതാവ് ഒരു ജീവൻ രക്ഷിക്കുന്ന ഉപകരണത്തിലെ ആശയവിനിമയ പാതകളുടെ വിശ്വാസ്യത ഉറപ്പാക്കാൻ ബൗണ്ടറി സ്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ബൗണ്ടറി സ്കാൻ നടപ്പിലാക്കുന്നു: ഒരു ഘട്ടം ഘട്ടമായുള്ള ഗൈഡ്

ബൗണ്ടറി സ്കാൻ നടപ്പിലാക്കുന്നതിൽ നിരവധി ഘട്ടങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുന്നു:

1. ടെസ്റ്റബിലിറ്റിക്കായുള്ള ഡിസൈൻ (DFT): ഡിസൈൻ ഘട്ടത്തിൽ ടെസ്റ്റബിലിറ്റി ആവശ്യകതകൾ പരിഗണിക്കുക. ഇതിൽ ബൗണ്ടറി സ്കാൻ അനുയോജ്യമായ ഐസികൾ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതും ബൗണ്ടറി സ്കാൻ ചെയിൻ ശരിയായി കോൺഫിഗർ ചെയ്തിട്ടുണ്ടെന്ന് ഉറപ്പാക്കുന്നതും ഉൾപ്പെടുന്നു. ഒരു ബോർഡിലെ TAP കൺട്രോളറുകളുടെ എണ്ണം കുറയ്ക്കുന്നതും (സങ്കീർണ്ണമായ ഡിസൈനുകളിൽ TAP കൺട്രോളറുകൾ കാസ്കേഡ് ചെയ്യേണ്ടി വന്നേക്കാം) JTAG സിഗ്നലുകളിൽ നല്ല സിഗ്നൽ ഇന്റഗ്രിറ്റി ഉറപ്പാക്കുന്നതും പ്രധാന DFT പരിഗണനകളിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു.
2. BSDL ഫയൽ ഏറ്റെടുക്കൽ: ഡിസൈനിലെ എല്ലാ ബൗണ്ടറി സ്കാൻ അനുയോജ്യമായ ഐസികൾക്കും BSDL ഫയലുകൾ നേടുക. ഈ ഫയലുകൾ സാധാരണയായി ഐസി നിർമ്മാതാക്കൾ നൽകുന്നു.
3. ടെസ്റ്റ് വെക്ടർ ജനറേഷൻ: BSDL ഫയലുകളെയും ഡിസൈൻ നെറ്റ്‌ലിസ്റ്റിനെയും അടിസ്ഥാനമാക്കി ടെസ്റ്റ് വെക്ടറുകൾ നിർമ്മിക്കാൻ ബൗണ്ടറി സ്കാൻ സോഫ്റ്റ്‌വെയർ ഉപയോഗിക്കുക. ഇന്റർകണക്ഷനുകൾ പരിശോധിക്കുന്നതിന് ആവശ്യമായ സിഗ്നലുകളുടെ ശ്രേണികൾ സോഫ്റ്റ്‌വെയർ യാന്ത്രികമായി സൃഷ്ടിക്കും. ചില ടൂളുകൾ ഇന്റർകണക്റ്റ് ടെസ്റ്റിംഗിനായി ഓട്ടോമാറ്റിക് ടെസ്റ്റ് പാറ്റേൺ ജനറേഷൻ (ATPG) വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു.
4. ടെസ്റ്റ് എക്സിക്യൂഷൻ: ടെസ്റ്റ് വെക്ടറുകൾ ATE സിസ്റ്റത്തിലേക്ക് ലോഡുചെയ്ത് ടെസ്റ്റുകൾ എക്സിക്യൂട്ട് ചെയ്യുക. ATE സിസ്റ്റം ടെസ്റ്റ് പാറ്റേണുകൾ ബോർഡിൽ പ്രയോഗിക്കുകയും പ്രതികരണങ്ങൾ നിരീക്ഷിക്കുകയും ചെയ്യും.
5. തകരാർ നിർണ്ണയം: തകരാറുകൾ തിരിച്ചറിയുന്നതിനും വേർതിരിക്കുന്നതിനും ടെസ്റ്റ് ഫലങ്ങൾ വിശകലനം ചെയ്യുക. ബൗണ്ടറി സ്കാൻ സോഫ്റ്റ്‌വെയർ സാധാരണയായി ഷോർട്ട്സിന്റെയും ഓപ്പൺസിന്റെയും ലൊക്കേഷൻ പോലുള്ള വിശദമായ ഡയഗ്നോസ്റ്റിക് വിവരങ്ങൾ നൽകുന്നു.
6. ഇൻ-സിസ്റ്റം പ്രോഗ്രാമിംഗ് (ISP): ആവശ്യമെങ്കിൽ, ഫ്ലാഷ് മെമ്മറി പ്രോഗ്രാം ചെയ്യാനോ പ്രോഗ്രാം ചെയ്യാവുന്ന ഉപകരണങ്ങൾ കോൺഫിഗർ ചെയ്യാനോ ബൗണ്ടറി സ്കാൻ ഉപയോഗിക്കുക.

ബൗണ്ടറി സ്കാനിന്റെ വെല്ലുവിളികൾ

ബൗണ്ടറി സ്കാൻ കാര്യമായ ഗുണങ്ങൾ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നുണ്ടെങ്കിലും, പരിഗണിക്കേണ്ട ചില വെല്ലുവിളികളുമുണ്ട്:

• ബൗണ്ടറി സ്കാൻ അനുയോജ്യമായ ഐസികളുടെ വില: ബൗണ്ടറി സ്കാൻ അനുയോജ്യമായ ഐസികൾ ബൗണ്ടറി സ്കാൻ അല്ലാത്ത ഐസികളേക്കാൾ കൂടുതൽ ചെലവേറിയതായിരിക്കാം. പഴയതോ സാധാരണയല്ലാത്തതോ ആയ ഘടകങ്ങൾക്ക് ഇത് പ്രത്യേകിച്ചും ശരിയാണ്.
• BSDL ഫയൽ ലഭ്യതയും കൃത്യതയും: ഫലപ്രദമായ ടെസ്റ്റ് വെക്ടറുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിന് കൃത്യവും പൂർണ്ണവുമായ BSDL ഫയലുകൾ അത്യാവശ്യമാണ്. നിർഭാഗ്യവശാൽ, BSDL ഫയലുകൾ എല്ലായ്പ്പോഴും എളുപ്പത്തിൽ ലഭ്യമാകണമെന്നില്ല അല്ലെങ്കിൽ പിശകുകൾ അടങ്ങിയിരിക്കാം. ഉപയോഗിക്കുന്നതിന് മുമ്പ് എപ്പോഴും BSDL ഫയലുകൾ പരിശോധിക്കുക.
• ടെസ്റ്റ് വെക്ടർ ജനറേഷന്റെ സങ്കീർണ്ണത: സങ്കീർണ്ണമായ ഡിസൈനുകൾക്കായി ടെസ്റ്റ് വെക്ടറുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നത് വെല്ലുവിളി നിറഞ്ഞതാണ്, ഇതിന് പ്രത്യേക സോഫ്റ്റ്‌വെയറും വൈദഗ്ധ്യവും ആവശ്യമാണ്.
• ആന്തരിക നോഡുകളിലേക്കുള്ള പരിമിതമായ പ്രവേശനം: ബൗണ്ടറി സ്കാൻ ഐസികളുടെ പിന്നുകളിലേക്ക് പ്രവേശനം നൽകുന്നു, പക്ഷേ ഇത് ഐസികൾക്കുള്ളിലെ ആന്തരിക നോഡുകളിലേക്ക് നേരിട്ടുള്ള പ്രവേശനം നൽകുന്നില്ല.
• സിഗ്നൽ ഇന്റഗ്രിറ്റി പ്രശ്നങ്ങൾ: ദൈർഘ്യമേറിയ ബൗണ്ടറി സ്കാൻ ചെയിനുകൾക്ക് സിഗ്നൽ ഇന്റഗ്രിറ്റി പ്രശ്നങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കാൻ കഴിയും, പ്രത്യേകിച്ചും ഉയർന്ന ക്ലോക്ക് വേഗതയിൽ. ശരിയായ ടെർമിനേഷനും സിഗ്നൽ റൂട്ടിംഗും അത്യാവശ്യമാണ്.

ബൗണ്ടറി സ്കാൻ വെല്ലുവിളികളെ മറികടക്കുന്നു

ബൗണ്ടറി സ്കാനിന്റെ പരിമിതികളെ മറികടക്കാൻ നിരവധി തന്ത്രങ്ങൾ നിലവിലുണ്ട്:

• തന്ത്രപരമായ ഘടകങ്ങളുടെ തിരഞ്ഞെടുപ്പ്: ടെസ്റ്റ് ആക്സസ് പരിമിതമായ ഡിസൈനിന്റെ നിർണായക മേഖലകൾക്കായി ബൗണ്ടറി സ്കാൻ അനുയോജ്യമായ ഘടകങ്ങൾ തിരഞ്ഞെടുക്കുക.
• സമഗ്രമായ BSDL വെരിഫിക്കേഷൻ: BSDL ഫയലുകൾ കൃത്യതയ്ക്കായി ശ്രദ്ധാപൂർവ്വം അവലോകനം ചെയ്യുകയും സാധൂകരിക്കുകയും ചെയ്യുക. പിശകുകൾ കണ്ടെത്തിയാൽ കമ്പോണന്റ് നിർമ്മാതാവിനെ ബന്ധപ്പെടുക.
• അഡ്വാൻസ്ഡ് ടൂളുകളിൽ നിക്ഷേപിക്കുന്നു: ഓട്ടോമാറ്റിക് ടെസ്റ്റ് പാറ്റേൺ ജനറേഷൻ (ATPG), അഡ്വാൻസ്ഡ് ഡയഗ്നോസ്റ്റിക് കഴിവുകൾ എന്നിവയെ പിന്തുണയ്ക്കുന്ന ശക്തമായ ബൗണ്ടറി സ്കാൻ ടൂളുകൾ ഉപയോഗിക്കുക.
• ബൗണ്ടറി സ്കാൻ മറ്റ് ടെസ്റ്റിംഗ് ടെക്നിക്കുകളുമായി സംയോജിപ്പിക്കുന്നു: സമഗ്രമായ ടെസ്റ്റ് കവറേജ് നേടുന്നതിന് ഫംഗ്ഷണൽ ടെസ്റ്റിംഗ്, ഇൻ-സർക്യൂട്ട് ടെസ്റ്റിംഗ് (ICT), ഫ്ലൈയിംഗ് പ്രോബ് ടെസ്റ്റിംഗ് തുടങ്ങിയ മറ്റ് ടെസ്റ്റിംഗ് രീതികളുമായി ബൗണ്ടറി സ്കാൻ സംയോജിപ്പിക്കുക.
• JTAG ചെയിൻ ടോപ്പോളജി ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നു: സിഗ്നൽ ഇന്റഗ്രിറ്റി പ്രശ്നങ്ങൾ കുറയ്ക്കുന്നതിന് ശ്രദ്ധാപൂർവ്വമായ JTAG ചെയിൻ റൂട്ടിംഗും ടെർമിനേഷൻ ടെക്നിക്കുകളും നടപ്പിലാക്കുക. ബഫറിംഗ് അല്ലെങ്കിൽ മറ്റ് സിഗ്നൽ കണ്ടീഷനിംഗ് ടെക്നിക്കുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നത് പരിഗണിക്കുക.

ബൗണ്ടറി സ്കാൻ സ്റ്റാൻഡേർഡുകളും ടൂളുകളും

ബൗണ്ടറി സ്കാനിന്റെ അടിസ്ഥാനം IEEE 1149.1 സ്റ്റാൻഡേർഡാണ്. എന്നിരുന്നാലും, മറ്റ് പല സ്റ്റാൻഡേർഡുകളും ടൂളുകളും നിർണായക പങ്ക് വഹിക്കുന്നു:

• IEEE 1149.1 (JTAG): ബൗണ്ടറി സ്കാൻ ആർക്കിടെക്ചറും പ്രോട്ടോക്കോളും നിർവചിക്കുന്ന അടിസ്ഥാന സ്റ്റാൻഡേർഡ്.
• IEEE 1149.6 (അഡ്വാൻസ്ഡ് ഡിജിറ്റൽ നെറ്റ്‌വർക്കുകൾ): അഡ്വാൻസ്ഡ് ഡിജിറ്റൽ നെറ്റ്‌വർക്കുകളിൽ കാണുന്ന അതിവേഗ, ഡിഫറൻഷ്യൽ സിഗ്നലിംഗിനെ പിന്തുണയ്ക്കുന്നതിനായി ബൗണ്ടറി സ്കാൻ വികസിപ്പിക്കുന്നു.
• BSDL (ബൗണ്ടറി സ്കാൻ ഡിസ്ക്രിപ്ഷൻ ലാംഗ്വേജ്): ഐസികളുടെ ബൗണ്ടറി സ്കാൻ കഴിവുകൾ വിവരിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു സ്റ്റാൻഡേർഡ് ഭാഷ.
• SVF (സീരിയൽ വെക്റ്റർ ഫോർമാറ്റ്), STAPL (സ്റ്റാൻഡേർഡ് ടെസ്റ്റ് ആൻഡ് പ്രോഗ്രാമിംഗ് ലാംഗ്വേജ്): ടെസ്റ്റ് വെക്ടറുകൾ സംഭരിക്കുന്നതിനും കൈമാറ്റം ചെയ്യുന്നതിനുമുള്ള സ്റ്റാൻഡേർഡ് ഫയൽ ഫോർമാറ്റുകൾ.

നിരവധി വാണിജ്യ, ഓപ്പൺ സോഴ്‌സ് ബൗണ്ടറി സ്കാൻ ടൂളുകൾ ലഭ്യമാണ്, അവയിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു:

• ATE സിസ്റ്റംസ്: കീസൈറ്റ് ടെക്നോളജീസ്, ടെറാഡൈൻ, നാഷണൽ ഇൻസ്ട്രുമെന്റ്സ് തുടങ്ങിയ വെണ്ടർമാരിൽ നിന്നുള്ള സമഗ്രമായ ടെസ്റ്റ് പ്ലാറ്റ്ഫോമുകൾ.
• ഡെഡിക്കേറ്റഡ് ബൗണ്ടറി സ്കാൻ ടൂളുകൾ: കോറെലിസ്, ഗോപെൽ ഇലക്ട്രോണിക്, എക്സ്ജെടിഎജി തുടങ്ങിയ കമ്പനികളിൽ നിന്നുള്ള പ്രത്യേക ടൂളുകൾ.
• എംബഡഡ് JTAG സൊല്യൂഷൻസ്: സെഗ്ഗർ, ലൗട്ടർബാക്ക് തുടങ്ങിയ കമ്പനികളിൽ നിന്നുള്ള JTAG എമുലേറ്ററുകളും ഡീബഗ്ഗറുകളും.
• ഓപ്പൺ സോഴ്സ് ടൂളുകൾ: OpenOCD (ഓപ്പൺ ഓൺ-ചിപ്പ് ഡീബഗ്ഗർ), UrJTAG എന്നിവ ജനപ്രിയ ഓപ്പൺ സോഴ്സ് JTAG ടൂളുകളാണ്.

ബൗണ്ടറി സ്കാനിന്റെ ഭാവി

ആധുനിക ഇലക്ട്രോണിക്സിന്റെ വെല്ലുവിളികളെ നേരിടാൻ ബൗണ്ടറി സ്കാൻ വികസിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു.

• വർദ്ധിച്ച സംയോജനം: കൂടുതൽ സമഗ്രമായ പരിശോധനയ്ക്കും ഡയഗ്നോസ്റ്റിക്സിനും വേണ്ടി ബൗണ്ടറി സ്കാൻ ഐസികളിലേക്ക് കൂടുതലായി സംയോജിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു.
• അഡ്വാൻസ്ഡ് ഡീബഗ്ഗിംഗ് കഴിവുകൾ: മെമ്മറി ടെസ്റ്റിംഗ്, സിപിയു എമുലേഷൻ തുടങ്ങിയ കൂടുതൽ അഡ്വാൻസ്ഡ് ഡീബഗ്ഗിംഗ് ജോലികൾക്കായി ബൗണ്ടറി സ്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
• ഹൈ-സ്പീഡ് ബൗണ്ടറി സ്കാൻ: ബൗണ്ടറി സ്കാനിന്റെ വേഗത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനായി പുതിയ ടെക്നിക്കുകൾ വികസിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് വേഗതയേറിയ പരിശോധനയ്ക്കും പ്രോഗ്രാമിംഗിനും വഴിയൊരുക്കുന്നു.
• സുരക്ഷാ പ്രയോഗങ്ങൾ: പ്രോഗ്രാമിംഗിനും വെരിഫിക്കേഷനും ഒരു സുരക്ഷിത ചാനൽ നൽകി ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങളുടെ സുരക്ഷ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് ബൗണ്ടറി സ്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു. JTAG വഴി ഉപകരണങ്ങൾ വിദൂരമായി ആക്‌സസ് ചെയ്യാനും പുനഃക്രമീകരിക്കാനുമുള്ള കഴിവ് സുരക്ഷാ ആശങ്കകൾ ഉയർത്തുന്നു, ഇത് സുരക്ഷാ നടപടികളിൽ നവീകരണത്തിന് വഴിയൊരുക്കുന്നു.
• ഡിജിറ്റൽ ട്വിൻസുകളുമായുള്ള സംയോജനം: ബൗണ്ടറി സ്കാൻ ഡാറ്റ ഇലക്ട്രോണിക് അസംബ്ലികളുടെ ഡിജിറ്റൽ ട്വിനുകൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കാം, ഇത് പ്രവചനപരമായ അറ്റകുറ്റപ്പണികൾക്കും മെച്ചപ്പെട്ട വിശ്വാസ്യതയ്ക്കും വഴിയൊരുക്കുന്നു.

ചുരുക്കത്തിൽ, ആധുനിക ഇലക്ട്രോണിക്സിന്റെ ഗുണനിലവാരവും വിശ്വാസ്യതയും ഉറപ്പാക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു സുപ്രധാന സാങ്കേതികവിദ്യയാണ് ബൗണ്ടറി സ്കാൻ. അതിന്റെ തത്വങ്ങളും പ്രയോജനങ്ങളും നടപ്പാക്കലും മനസ്സിലാക്കുന്നതിലൂടെ, എഞ്ചിനീയർമാർക്ക് ടെസ്റ്റ് കവറേജ് മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനും പരിശോധനാ ചെലവ് കുറയ്ക്കുന്നതിനും വിപണിയിലേക്കുള്ള സമയം വേഗത്തിലാക്കുന്നതിനും ബൗണ്ടറി സ്കാൻ പ്രയോജനപ്പെടുത്താം. ഇലക്ട്രോണിക്സ് കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമായിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്നതിനാൽ, ഹാർഡ്‌വെയർ ടെസ്റ്റിംഗിനുള്ള ഒരു പ്രധാന ഉപകരണം ആയി ബൗണ്ടറി സ്കാൻ തുടരും.