21 mrt. 2007
2 minuten
In de elektronicawereld is het van groot belang om fouten snel te kunnen lokaliseren.
In de elektronicawereld bestaat het testen van oudsher uit functioneel testen: een component krijgt concrete input binnen en moet een concrete output naar buiten leveren. Als die output verwrongen is of een foutmelding oplevert, is er kennelijk iets mis. De vraag is dan wat. De uitkomst is structureel testen door boundary scanning.
door Robert van der Zwan
Foto: Een PXI-kaart van JTAG Technologies, bedoeld om met een PC een boundary scan op een PCB te kunnen uitvoeren.
Jan Dönmez en zijn collega Rik Doorneweert van JTAG Techologies uit Eindhoven schetsen het verschil tussen functioneel testen en structureel testen als het verschil tussen een ‘black box’ – lees IC of compleet board – waarin ‘ergens iets’ fout gaat en de exacte melding over een kortsluiting tussen bijvoorbeeld pen 68 en 69.
Directe lokalisatie valt alleen maar te verkrijgen met een structurele testmethodiek, design- specifieke testdata en de bundeling van beide in een programma dat testpatronen genereert. JTAG stond medio jaren tachtig aan de wieg van de ‘boundary scan’ en leverde een substantiële bijdrage aan een hardwarestandaard (IEEE1149.1) waarmee IC’s boundary scan ondersteunen, hetzij als een enkel component maar vooral in een keten van geschakelde IC’s op een PCB. Deze manier van testen levert precieze foutmeldingen op met een directe diagnose/lokalisatie. Gevolg, zegt Doorneweert van JTAG: “Je bent veel minder tijd kwijt met het zoeken naar een fout. Dat scheelt kostbare tijd van hoog opgeleide elektronici. Een repair-engineer die gebruikmaakt van JTAG boundary scan heeft op functioneel niveau veel minder kennis nodig van het design.”
Er is meer
Maar er is meer, stellen hij en zijn collega Dönmez. Printplaten hebben tegenwoordig soms wel twaalf lagen met sporen die niet meer aan de oppervlakte komen en dus ook niet zijn te contacteren. De complexiteit neemt toe. Tegelijk neemt ook het aantal designs in lage volumes toe. Dat betekent extra werk aan de winkel voor hardwaredesigners en degenen die testprogramma’s maken. Nog afgezien van het feit dat snellere testgeneratie meer tijd laat voor het wezenlijke proces: het uitdenken van geavanceerde oplossingen, de befaamde ‘kenniseconomie’.
Doorneweert zal de laatste zijn om te beweren dat functioneel testen niet meer nodig is. Natuurlijk: stimulering van een digitale IC kan leiden tot een meting “aan de analoge kant”. Maar daar waar structureel testen in de vorm van boundary scan mogelijk is, is het volgens Doorneweert in ieder geval zeer wenselijk en soms zelfs noodzakelijk.
Collega Dönmez vertelt tijdens de NIDays over de rol die JTAG daarbij kan spelen en daarmee ook over de faciliterende oplossingen van National Instruments met software als LabVIEW, LabWindows en TestStand.