边界扫描用来干什么
边界扫描（Boundary Scan）是一种非常重要的测试和诊断技术，广泛应用于现代电子制造业。它可以进行IC芯片和PCB电路板的测试、诊断及编程，可有效提高电子产品的质量和可靠性。本文将重点介绍边界扫描技术的原理、应用和优势，帮助读者更好地理解其作用和意义。
1. 定义与原理
边界扫描是一种基于JTAG（Joint Test Action Group）标准的测试技术，它通过在芯片的外部引出几个测试点，通过这些测试点将控制和数据信号输入和输出到被测试芯片的内部。这些测试点通常称为“边界扫描链(Boundary Scan Chain)”。通过边界扫描器件内部的测试逻辑，控制和监测传输的数据信号，可以对芯片内部的逻辑电路进行全面测试、诊断和调试，同时也可以进行远程编程和故障排除。
2. 应用场景
由于现代电子产品 PCB 电路板日益增加，板上器件、引脚密度也越来越高，因此在 PCB 电路板生产和维护过程中，如果要对 PCB 上所有元器件进行常规点对点测试会非常困难，而边界扫描技术则可以通过在芯片的外部引出一条测试链，将控制和数据信号输入和输出到被测试芯片的内部，能够显著提高测试的效率和准确性。同时，在系统集成和小批量定制生产，以及故障排除、程序烧写等方面也有广泛的应用。
3. 边界扫描器件的类型
边界扫描技术需要边界扫描器件、测试和编程软件以及测试工具等辅助设备来实现。常见的边界扫描器件包括BSDL（Boundary Scan Description language）文件，JTAG IC（如TI的TAP控制器、FPGA芯片中的ISP接口、ARM芯片中的SWD接口等）和ScanBridge（数据芯片和无芯片方案）等。
4. 边界扫描的优势
边界扫描技术具有以下几方面的优势：
提高测试的效率和准确性：边界扫描技术支持通过一条测试链对于一个芯片模块或者整个PCB板进行测试，无需在硬件上实现复杂的测试和控制电路，因此可以大大提高测试效率和准确性。
支持远程编程：边界扫描技术还可以实现芯片的远程编程，无需直接连接芯片和编程器，节省了生产线上的时间和人力成本。
提高产品质量和可靠性：利用边界扫描技术进行全面测试和诊断，可以保证产品在出厂前的质量和可靠性，在后期维护和升级时也能得到有效保障。
5. 可能遇到的问题
在使用边界扫描技术时，可能会遇到一些问题，例如控制逻辑的设计不够合理、测试链过长、扫描频率太低等问题会严重影响测试的准确性与效率。此外，在使用特定型号边界扫描器件时，还需要了解所使用器件的特性和限制，以及相应的芯片测试和编程软件的使用方法，从而才能更好地应用该技术。
6. 边界扫描在电子产业中的应用
边界扫描技术在电子制造业中被广泛应用，例如半导体封装、PCB电路板测试、设备和系统集成等等。从这些应用中就可以看出，边界扫描技术对提高产品的质量和可靠性，加速产品上市和降低维护成本的影响明显。
7. 结合实际案例学习
学习边界扫描技术不仅需要理论知识的积累，在实践中结合具体的案例进行学习也会事半功倍。例如，在一次笔记本电脑的维修中，通过使用边界扫描技术，发现了主板上一个原本不易检测的芯片引脚焊接出现问题的情况，最终成功解决了笔记本电脑无法开机的问题。这就充分说明了边界扫描技术在实际应用中的重要性与意义。
8. 观点
综上所述，边界扫描技术是一种非常重要的测试和诊断技术，其应用范围广泛，可以提高产品质量和可靠性，同时也能够降低生产成本和维护成本，因此，学习和应用边界扫描技术是电子工程师和生产企业必不可少的一部分。
