Sumário:

Os níveis de integração e complexidade actualmente proporcionados pela tecnologia microelectrónica, e as novas possibilidades disponíveis para o encapsulamento e montagem de circuitos integrados (CIs), criam grandes dificuldades às técnicas de teste tradicionalmente empregues para cartas de circuito impresso (CCIs).  A existência de uma infraestrutura de teste residente na própria CCI a testar constitui uma solução possível, e que veio a ter por expressão principal a tecnologia Boundary Scan Test (BST), aprovada pelo IEEE (norma 1149.1) em 1990.
A infraestrutura BST presente numa CCI cria por sua vez condições para o uso de um controlador dedicado, residente na CCI a testar, e cujo conjunto de instruções deverá implementar eficientemente as operações necessárias à realização do teste.  A arquitectura deste controlador, e a geração automática do respectivo programa de teste, constituem o tema principal desta tese.
A tese tem início com uma introdução ao teste de CCIs digitais, seguida pela apresentação dos conceitos principais da tecnologia BST.  O teste de CCIs através da infraestrutura BST é então apresentado, e precede a discussão das questões principais relacionadas com a geração de vectores de teste para CCIs com BST, que inclui uma análise comparativa dos algoritmos destinados à detecção e diagnóstico de curto-circuitos entre ligações.  Segue-se a introdução do tema principal da tese, com início por uma apresentação detalhada da arquitectura proposta para o controlador residente.  A geração automática do programa de teste é então considerada, incluindo todos os passos necessários à geração do programa de teste final para o controlador.  As características deste componente (fabricado em 1,5µ CMOS, com encapsulamento LCC de 68 pinos), e uma aplicação que inclui o programa de teste gerado automaticamente, são também apresentados.

1 – INTRODUÇÃO

Panorâmica global do teste de CCIs
    O teste funcional
    O teste in-circuit
A importância do projecto testável
A importância do BST
Conteúdo da tese
Estrutura da tese
Enquadramento proporcionado pelo projecto ESPRIT 2478

2 - O BOUNDARY SCAN TEST  (BST)

Conceitos fundamentais
    O BST à escala da CCI
    O BST à escala do CI
Custos e benefícios
Limitações principais
    Capacidade de diagnóstico
    Velocidade
    Teste analógico
    Teste hierárquico
Áreas de aplicação
    Desenvolvimento e verificação de protótipos
    Teste de produção
    Operações de manutenção

3 - O TESTE DE CCIS COM BST

Terminologia
Caracterização de um modelo de faltas
    Espectro de defeitos numa CCI
    Modelos de faltas nas tecnologias in-circuit e funcional
    Descrição do modelo de faltas adoptado
Protocolo de teste
    Teste da infraestrutura BST da CCI
    Teste das ligações
        Ligações BST
        Ligações pertencentes a grupos de componentes não BST
    Teste dos componentes BST
Avaliação da cobertura de faltas

4 - O TESTE DE LIGAÇÕES BST NA CCI

Factores que condicionam a detecção de faltas
Conflitos no comando de barramentos
    Formulação do problema
    Discussão
Detecção e diagnóstico de faltas de continuidade
Detecção e diagnóstico de curto-circuitos
    Algoritmos de um passo só
        Algoritmo da partição 
        Algoritmo de Wagner
        Algoritmo da sequência caminhante
        Algoritmo do peso mínimo
        Algoritmo da independência máxima
        Algoritmo do auto-diagnóstico
        Algoritmo do diagnóstico global
        Algoritmo do diagnóstico máximo
    Algoritmos adaptativos
        Algoritmo de Goel e McMahon
        Algoritmo do vector único
        Algoritmo dos C vectores óptimos
        Algoritmo do diagnóstico em dois passos
        Algoritmo adaptativo A1
        Algoritmo adaptativo A2
 Síntese das características principais
 Análise comparativa

5 - UM CONTROLADOR RESIDENTE PARA CCIS COM BST:
 ARQUITECTURA, E GERAÇÃO AUTOMÁTICA DO PROGRAMA DE TESTE

Benefícios e requisitos
Especificação de características para um controlador residente
    Descrição da funcionalidade pretendida
    Identificação das operações elementares requeridas
Especificação de características para a GAPT
    Teste da infraestrutura BST na CCI
    Teste de ligações na CCI
        Teste das ligações BST
        Teste das ligações pertencentes a grupos de componentes não BST
     Teste dos componentes BST
     Síntese dos procedimentos principais na GAPT
Protocolo de teste para CCIs com controladores residentes
Sumário

6 - ARQUITECTURA DO CONTROLADOR RESIDENTE

Caracterização global
Arquitectura do processador de teste
Especificação das instruções suportadas
    Definição do conjunto de instruções
    Caracterização individual
        Instruções para o controlo da infraestrutura BST
        Instruções para o protocolo de sincronismo com o exterior
        Instruções para controlar recursos internos e o fluxo do programa 
     Requisitos em memória, e tempo de execução
Testabilidade hierárquica: A infraestrutura BST
    O registo de instrução
    O registo de dados do teste
    O registo boundary scan
Controlo do processador

7 - A GERAÇÃO AUTOMÁTICA DO PROGRAMA DE TESTE

Objectivos e limitações
Estratégia global
    O teste da infraestrutura BST
    O teste das ligações na CCI
        Ligações BST
        Ligações pertencentes a grupos de componentes não BST
    O teste de componentes BST
A informação necessária à GAPT
    Teste da infraestrutura BST da CCI
    Teste das ligações
        Ligações BST
        Ligações pertencentes a grupos de componentes não BST
    Teste dos componentes BST
    Especificação dos vectores de teste
Procedimentos principais
    Teste da infraestrutura BST
    Teste das ligações
        Detecção de faltas de continuidade em ligações BST
        Selecção dos nós do tipo CL para a detecção de curto-circuitos
        Detecção de curto-circuitos entre ligações BST
        Teste de ligações pertencentes a grupos de componentes não BST
    Teste dos componentes BST
        Teste de componentes BST com auto-teste incorporado
        Teste de componentes BST sem auto-teste incorporado
Integração do conjunto de vectores gerados
    Integração dos vectores para o teste da infraestrutura BST da CCI
    Integração dos vectores destinados ao teste das ligações
    Integração dos vectores destinados ao teste dos componentes BST
    Conclusão do programa de teste

8 – CONCLUSÃO

Resultados
Perspectivas de futuro

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ANEXO A: Folha de características do controlador de teste

ANEXO B: Exemplo de demonstração