基于IP核实现PTN设备的多链测试

　　【摘要】从PTN设备的设计挑战出发，介绍了IP核和基于IP核（BSCAN2）的多边界扫描链路实现方式，并对其应用提出了改进。
　　【关键词】边界扫描链路IP核BSCAN2
　　近年来数据业务特别是IP业务呈现出超摩尔定律的爆炸性增长，一切皆IP已经成为不可阻挡的趋势。也就是说业务的IP化趋势不可阻挡，而PTN以其低成本、高可靠和易维护的优势迅速替代MSTP成为主流的光传输产品。而大量细间距高密芯片的使用，使PTN设备电路的集成度越来越高，可供测试的物理节点越来越少，常规测试方法已无法检测和定位故障。对于电信级要求的PTN产品来说这是个大问题。本文提供的一种基于IP核的多边界扫描链路测试方式可以较好的解决该问题。
　　一、边界扫描技术
　　边界扫描技术[1]是联合测试行动组（JointTestActionGroup）提出的一种电路测试方法，也被称为JTAG。其核心思想是在芯片管脚和芯片内部的用户逻辑之间增加由移位寄存器构成的边界扫描单元，以实现测试向量的加载以及测试响应的捕获。基于边界扫描测试技术的故障诊断突破了管脚接触式检测理论，可以解决其他技术无法完成的超大规模集成电路的测试问题，极大地确保了电路设计，和生产的可靠性，非常适合PTN产品的高可靠性要求。
　　边界扫描测试要求设计人员将多个器件通过JTAG接口串联在一起，形成一个或多个边界扫描链，能实现对链内各器件分别测试。
　　二、IP核概述
　　IP（IntellectualProperty）核是指具有独立知识产权的电路核，用于实现特定的电路功能和结构。其实质是一段具有特定电路功能的硬件描述语言程序，该程序与集成电路工艺无关，可以移植到不同的半导体工艺中去生产集成电路芯片。
　　目前各PLD厂商（Altera，Lattice等）均提供商用的IP核设计，这些IP核多针对PLD厂商各自的芯片进行优化设计，降低了系统跨厂商的可移植性；且该类IP核用户一般无法得到源代码。
　　与PLD厂商相对应的，国际上一些非盈利组织（如OpenCores等）和个人致力于自由IP核的发展，为电路设计人员提供免费开源的IP核。OpenCores是全世界最大的用于开发开源硬件IP核心的网站和社区。
　　三、PTN设备边界扫描面临的设计难点