Abstract
IEEE 1149.5 Module Test and Maintenance (MTM-Bus) 標準化系統測試匯流排。MTM-Bus 是序列傳送的匯流排，可用於子系統或模組的測試，診斷及維護。提供了一種低價，高彈性的測試系統設計的方法。在系統匯流排上加上五條線：主資料(MMD)，僕資料(MSD)，控制信號(MCTL)，時脈線(MCLK)及要求暫停(MPR)。匯流排上傳輸的資料以封包的方式傳送，16位元的資料加上1位元的parity。使用集中式的設計方式來設計測試系統，優點在於低價及容易設計。論文中，我們提出了一顆符合1149.5標準的僕模組晶片，提供了對 1149.1邊緣掃瞄(Boundary Scan)的介面。其內部可分為以下的方塊：控制器：其內包含連結層控制器及訊息層控制器。連結層控制器：根據 1149.5標準規定為一23個狀態的有限狀態機(FiniteState Machine)，用來保證資料傳送的同步。訊息層控制器：為一8個狀態的有限狀態機，用來辨識目前傳送的封包的種類，並決定傳送回去的資料形式。MTM-Bus接收器：接收MTM-Bus上傳來的資料分類並暫存於暫存器中。MTM-Bus傳送器：將僕模組及晶片的資料傳上MTM-Bus給主模組。位址比較器：比較接收到的位址，並決定該僕模組之定址模式。命令解碼器：對接收到的7位元的命令作解碼，產生對應的控制訊號。封包器數器：計算目前接收到的封包數目。暫存器：包括僕模組狀態暫存器及匯流排錯誤暫存器。插斷產生器：根據1149.5標準的規定，由連結層控制器的狀態及暫存器內的狀態判斷產生插斷。資料傳送埠：對僕模組電路板上提供輸入輸出埠。在這顆晶片，我們使用完全TAP控制的方式透過MTM-Bus來控制僕模組上的邊緣掃瞄線。所設計的晶片面積為 3358X3288 微米平方。使用TSMC 0.8 um SPDM 製程。使用了約12536個電晶體。測試結果在測試機上及電路板上皆正常工作。工作頻率約 22 Mhz。論文中也提出了1149.5（系統）至1149.1（電路板）階層測試的方法。僕模組介面晶片可用於符合1149.1標準的電路板上，作為一個僕模組。最多可有250個不同的僕模組。使用一台個人電腦當作主模組來控制測試。對1149.1的指令做測試，結果與預期相符。