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Dokumentenidentifikation DE4122415C1 13.08.1992
Titel In-Circuit-Testverfahren zum Prüfen von applikationsspezifisch programmierbaren Logikbausteinen
Anmelder Rohde & Schwarz GmbH & Co KG, 8000 München, DE
Erfinder Höhne, Jürgen, Dipl.-Ing., 8201 Großkarolinenfeld, DE
Vertreter Graf, W., Dipl.-Ing., Pat.-Anw., 8000 München
DE-Anmeldedatum 06.07.1991
DE-Aktenzeichen 4122415
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 13.08.1992
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.08.1992
IPC-Hauptklasse G01R 31/318
Zusammenfassung Zum In-Circuit-Test von applikationsspezifisch programmierbaren Logik-Bausteinen wird der Baustein als Schaltung insbesondere als Schutzregister programmiert, bei der sämtliche freiprogrammierbaren Anschlüsse als Eingänge und nur ein Anschluß, der im applikationsspezifisch programmierten Betrieb ein Ausgang ist, als Test-Ausgang geschaltet ist; im In-Circuit-Tester werden dann allen Eingängen gleichzeitig oder nacheinander digitale Testsignale eingegeben, die am gemeinsamen Ausgang ausgewertet werden.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein In-Circuit-Testverfahren zum Prüfen von applikationsspezifisch programmierbaren Logikbausteinen.

Zum Prüfen der einzelnen Bauelemente von Leiterplatten werden sogenannte In-Circuit-Testverfahren angewendet (Elektronikpraxis Nr. 1, Januar 1981, Seiten 70, 77; Elektronik 11/4.6.82, Seiten 77 bis 80). Das Prüfprogramm wird hierbei aus der Schaltungsbeschreibung der komplett bestückten Leiterplatte und aus einzelnen analogen bzw. digitalen Informationen der auf der Leiterplatte angebrachten Bauelemente erzeugt. Zusätzlich muß bei der Erstellung des Prüfprogrammes noch berücksichtigt werden, daß das zu messende Bauelement während seiner Einzelprüfung meßtechnisch derart isoliert ist, daß ein Quasi-Einzeltest des Bauelements ohne Beeinflussung durch die übrige Schaltung durchgeführt wird. Die eigentliche Prüfung erfolgt gesteuert durch dieses Prüfprogramm in einem In-Circuit-Tester, in welchem über einen der Leiterplatte angepaßten Nadelbettadapter mit einer Vielzahl von Nadelkontaktstiften an vorbestimmten Schaltungspunkten der Leiterplatte die isolierte Prüfung der einzelnen Bauelemente durchgeführt wird.

Nach diesem bekannten Verfahren ist es schwierig, moderne programmierbare Logikbausteine zu testen, da deren logische Funktion applikationsspezifisch und nicht bausteinspezifisch ist und nur dem betreffenden Entwickler bekannt ist bzw. implizit in der Programmiervorschrift enthalten ist. Solche applikationsspezifisch programmierbare Logikbausteine, wie sie beispielsweise von der Firma Xilinx unter der Bezeichnung XC2064, XC2018, XC3020 und XC3030 angeboten werden, können bisher nur in ihrer applikationsspezifischen Programmierung getestet werden, dazu muß ein eigenes hierfür geeignetes Testprogramm erstellt werden, für die In-Circuit-Testung solcher Logikbausteine müssen daher eine Vielzahl von entsprechenden Testprogrammen bereit gehalten werden, die auch in der Erstellung sehr aufwendig und zeitraubend sind.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein Testverfahren aufzuzeigen, mit welchem auch applikationsspezifisch programmierbare Logikbausteine auf einfache Weise geprüft werden können.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein In-Circuit-Testverfahren laut Hauptanspruch. Eine vorteilhafte Weiterbildung ergibt sich aus dem Unteranspruch.

Beim erfindungsgemäßen Testverfahren werden die programmierbaren Logikbausteine nicht in ihrer applikationsspezifischen Programmierung geprüft, sondern vielmehr für den In-Circuit-Test zu einer einfachen Schaltung, vorzugsweise zu einem Schieberegister, programmiert, wobei alle programmierbaren Anschlüsse als Eingänge und nur ein einziger Anschluß, der auch später im Betrieb des Logikbausteines als Ausgang dient, als Ausgang geschaltet wird. Damit können schnell und auf einfache Weise solche programmierbaren Logikbausteine In- Circuit-geprüft werden, obwohl sie für die spätere Anwendung in völlig anderer Weise applikationsspezifisch programmiert sind. Durch die einfache Schaltungskonfiguration des Logik-Bausteins während des Tests kann im Fehlerfall eine schnelle Analyse der Ursache durchgeführt werden und es kann schnell auf den Ort und die Ursache eines Fehlers geschlossen werden. Als einfache Schaltung für das Testverfahren hat sich vor allem die Programmierung des Logikbausteines zu einem Schieberegister als vorteilhaft erwiesen, obwohl der Logikbaustein beispielsweise auch als UND-Schaltung programmiert werden könnte, bei welcher sämtliche programmierbaren Anschlüsse die Eingänge der UND-Schaltung bilden und der Ausgang dieser UND-Schaltung durch den Baustein-Anschluß gebildet wird, der auch im späteren applikationsspezifisch programmierten Baustein als Ausgang dient. Auch andere einfache Schaltungen für den Testbetrieb sind denkbar, wichtig ist nur, daß der gemeinsame einzige Testausgang ein Anschluß des Logikbausteins ist, der auch im späteren Betrieb ein Ausgang ist, damit während des Tests nicht benachbarte Bauteile der Leiterplatte beeinträchtig werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer schematischen Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Die Figur zeigt das Prinzipschaltbild eines beliebig applikationsspezifisch programmierbaren Logikbausteins, wie er unter der Handelsbezeichnung XC2064 der Firma Xilinx vertrieben wird, der zusammen mit anderen Bauteilen, beispielsweise weiteren ähnlichen programmierbaren Logikbausteinen, auf einer Leiterplatte angebracht ist, die nach dem In-Circuit-Testverfahren geprüft werden soll. Der Logikbaustein besteht aus einem programmierbaren Schaltungsteil S mit einer Vielzahl von programmierbaren Anschlüssen P02 bis P68, die wahlweise als Eingang I oder als Ausgang O programmierbar sind (I/O- Pins). Diesem Schaltungsteil ist ferner ein Ausgangsanschluß P59 zugeordnet, der während des Programmiervorganges als Ausgang festgelegt ist und der auch im programmierten Zustand nicht als Eingang programmierbar ist. Dieser Schaltungsteil S kann durch eine Programmierlogik L zu den verschiedenartigsten Schaltungen programmiert werden. Die Eingabe der Programmierdaten während des Programmierens erfolgt über den Anschluß P58.

Für den In-Circuit-Test eines solchen aus den beiden Schaltungsteilen S und L bestehenden Logik-Bausteins wird der Schaltungsteil S beispielsweise als Schieberegister programmiert, wobei alle programmierbaren Anschlüsse P02 bis P68 als einer Registerzelle zugeordnete Eingänge geschaltet sind und nur der Ausgang P59, der auch im applikationsspezifisch programmierten Betrieb des Bausteins als Ausgang dient, als Registerausgang geschaltet wird. Über die Nadelanschlüsse des In-Circuit-Testers werden an die Eingänge P02 bis P68 alternierend Digitalsignale 0 und 1 angelegt, das Register auf "parallel Laden" geschaltet und so an jedem Eingang P02 bis P68 ein entsprechendes Digitalsignal in die Registerzellen des Schieberegisters eingelesen. Nach dem ersten Taktsignal wird das Schiebereqister von "parallel Laden" auf "seriell Schieben" umgeschaltet.

Am Ausgang P59 des Schieberegisters werden damit die Digitalsignale ausgelesen und im Tester entsprechend ausgewertet, bei einem intakten Baustein erscheint am Ausgang P59 eine Bit-Folge, die abwechselnd aus 0 und 1 besteht. Abweichungen davon lassen auf dem Ort und die Ursache eines Fehlers rückschließen.

Da bei diesem Testvorgang mit dem Anschluß P59 ein Ausgangsanschluß benutzt wird, der bereits während des Programmiervorganges als Ausgang festgelegt ist, ist die Wahrscheinlichkeit gering, daß er im Normalbetrieb als Eingang programmiert ist und gegen den Ausgang eines benachbarten Bauteiles treibt.

Beim erfindungsgemäßen Testverfahren werden auch alle anderen nicht programmierbaren Anschlüsse des Logikbausteins geprüft, denen eine festvorgegebene Funktion zugeordnet ist, da diese ja zur Programmierung des Bausteins benötigt werden und bei der Programmierung des Schaltungsteils S als Schieberegister entsprechend getestet werden. Wenn dieser Teil des Bauelementes fehlerhaft ist, würde die Programmierung auf Schieberegister nicht funktionieren und somit wird auch dieser Teil des Bausteins auf einfache Weise geprüft. Nach Abschluß des Tests wird der Baustein vorzugsweise in den Power-Down- Zustand geschaltet, in welchem alle Ausgangsverstärker des Bauteils abgeschaltet sind, damit wird eine Beeinträchtigung benachbarter Bauteile bei deren In-Circuit- Prüfung durch diesen getesteten Logik-Baustein vermieden.


Anspruch[de]
  1. 1. In-Circuit-Testverfahren zum Prüfen von applikationsspezifisch programmierbaren Logik-Bausteinen, dadurch gekennzeichnet, daß der Baustein als Schaltung programmiert wird, bei der sämtliche freiprogrammierbaren Anschlüsse als Eingänge und nur ein Anschluß, der im applikationsspezifisch programmierten Betrieb ein Ausgang ist, als Test-Ausgang geschaltet ist, und im In-Circuit-Tester allen Eingängen gleichzeitig oder nacheinander digitale Testsignale eingegeben und am gemeinsamen Ausgang ausgewertet werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Baustein als Schieberegister programmiert wird und über den In-Circuit-Tester das Schieberegister zunächst auf "parallel Laden" geschaltet wird und an jedem Eingang ein Digitalsignal in die jedem Eingang zugeordnete Registerzelle eingelesen wird und nach Umschalten des Schieberegisters auf "seriell Schieben" am Ausgang die Digitalsignale ausgelesen und im In-Circuit- Tester ausgewertet werden.






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