基于SQLite的邊界掃描測(cè)試鏈路自動(dòng)生成研究與實(shí)現(xiàn)

侯杏娜 陳壽宏 顏學(xué)龍

摘 要： 為了提高邊界掃描測(cè)試效率，提出一種基于嵌入式開(kāi)源數(shù)據(jù)庫(kù)SQLite的邊界掃描測(cè)試鏈路自動(dòng)生成方法。根據(jù)邊界掃描編譯結(jié)果得到SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)的各個(gè)數(shù)據(jù)表數(shù)據(jù)，分析各表間的數(shù)據(jù)關(guān)系，結(jié)合邊界掃描矢量生成算法，從任意點(diǎn)隨機(jī)觸發(fā)，開(kāi)始遍歷數(shù)據(jù)庫(kù)各表，引入模糊查詢模式更有效匹配各表關(guān)系，快速形成完整邊界掃描測(cè)試鏈。所設(shè)計(jì)的邊界掃描鏈路自動(dòng)生成方法可替代人工生成鏈路方法，簡(jiǎn)化測(cè)試準(zhǔn)備和節(jié)省處理數(shù)據(jù)時(shí)所需時(shí)間，降低系統(tǒng)成本，具有較好的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞： 邊界掃描； SQLite； 鏈路生成； 數(shù)據(jù)表； 數(shù)據(jù)關(guān)系； 模糊查詢模式

中圖分類號(hào)： TN820.2?34； TN958 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2018）08?0064?04

Abstract： To improve the testing efficiency of boundary scan， an embedded open source database SQLite based method of automatic generation for boundary scan testing chain is proposed. The data of each data table in the SQLite database is obtained according to the compiling results of boundary scan， and the data relationships between tables are analyzed. Combined with the boundary scan vector generation algorithm， each table in the database is traversed from any randomly?triggered point. The fuzzy query mode is introduced to match the table relationships more effectively and form a complete boundary scan test chain rapidly. The designed boundary scan chain automatic generation method can replace the manual chain generation method， simplify the test preparation， save the data processing time， reduce the cost of the system， and has a good application prospect.

Keywords： boundary scan； SQLite； chain generation； data table； data relationship； fuzzy query mode

0 引 言

邊界掃描技術(shù)是新興的測(cè)試技術(shù)，它是一種在實(shí)際測(cè)試時(shí)不需借助復(fù)雜和昂貴裝置，并提出一種獨(dú)立于電路板技術(shù)的測(cè)試方法。邊界掃描測(cè)試系統(tǒng)主要包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。軟件系統(tǒng)主要由測(cè)試矢量自動(dòng)生成模塊和測(cè)試故障診斷模塊組成。在測(cè)試矢量生成的過(guò)程中邊界掃描測(cè)試鏈的形成是重要一環(huán)，它構(gòu)成整個(gè)邊界掃描過(guò)程的基礎(chǔ)框架。由于整個(gè)邊界掃描系統(tǒng)存在信息量大，人工形成測(cè)試粗鏈的方式已無(wú)法滿足現(xiàn)代測(cè)試的要求的問(wèn)題，本文針對(duì)該問(wèn)題，根據(jù)編譯提取的信息存入SQLite嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)，建立相互聯(lián)系，從任意點(diǎn)隨機(jī)觸發(fā)，遍歷各關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，快速有效形成測(cè)試鏈。

1 自動(dòng)生成掃描鏈路原理

用戶可以自定義一個(gè)描述該電路板上掃描鏈基本組成信息的文件，包含邊界掃描器件的BSDL文件名、電路板的網(wǎng)表文件名、掃描鏈的條數(shù)、每條鏈的TDI、TDO等端口號(hào)和含有邊界掃描的器件名。通過(guò)對(duì)該文件的編譯可以得到掃描鏈路的信息，然而由于文件需用戶自定義，所以稱之為手動(dòng)生成掃描測(cè)試鏈路。通過(guò)對(duì)Protel網(wǎng)表信息以及BSDL信息進(jìn)行梳理，建立關(guān)系，可以自動(dòng)生成邊界掃描鏈。

首先，確定信息來(lái)源，通過(guò)Protel網(wǎng)表編譯及BSDL文件編譯，得到9張數(shù)據(jù)庫(kù)表，它們之間存在連接關(guān)系；然后，取用其中部分表數(shù)據(jù)作為自動(dòng)生成掃描測(cè)試鏈的數(shù)據(jù)依據(jù)。應(yīng)該注意的是有的數(shù)據(jù)表來(lái)自于Protel網(wǎng)表文件，而其余表格來(lái)源于BSDL文件，整個(gè)過(guò)程要在兩個(gè)不同的文件之間建立聯(lián)系，通過(guò)共同信息，引入模糊查詢機(jī)制，最大限度上匹配相關(guān)信息，形成鏈路信息，如圖1所示。

2 基于SQLite的Protel網(wǎng)表和BSDL文件數(shù)據(jù)表

因嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)SQLite可高效處理數(shù)據(jù)，且具有易用、小巧、開(kāi)源、高效等特點(diǎn)，滿足設(shè)計(jì)要求，同時(shí)方便各模塊間數(shù)據(jù)的調(diào)用?？稍O(shè)計(jì)基于SQLite的數(shù)據(jù)庫(kù)表。

2.1 Protel網(wǎng)表文件數(shù)據(jù)表的建立

根據(jù)Protel網(wǎng)表文件自身構(gòu)造特點(diǎn)，配合矢量生成信息需求，設(shè)立合適的數(shù)據(jù)庫(kù)表。這些數(shù)據(jù)庫(kù)表，具有易插入、適合矢量生成調(diào)用的特點(diǎn)。將Protel網(wǎng)表文件信息劃分為4張數(shù)據(jù)庫(kù)表，它們分別如表1～表4所示。

這些數(shù)據(jù)表共同屬于一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中，它們之間具有連接關(guān)系。通過(guò)表的相同信息建立聯(lián)系，分表描述，更有利于觀察其細(xì)節(jié)特征，方便矢量生成信息的提取。表1描述了Protel網(wǎng)表器件信息部分，包括器件名、封裝形式以及屬性等，主要在匹配規(guī)則時(shí)，進(jìn)行動(dòng)作插入數(shù)據(jù)庫(kù)，第一列描述的是每個(gè)器件的編號(hào)，以出現(xiàn)的先后順序進(jìn)行編號(hào)；表2是對(duì)網(wǎng)絡(luò)連接關(guān)系中所用器件引腳號(hào)的分析，與表1建立關(guān)系，主要說(shuō)明某個(gè)器件的某個(gè)管腳在網(wǎng)絡(luò)之中；表3是對(duì)網(wǎng)絡(luò)名的提取，為每個(gè)網(wǎng)絡(luò)編號(hào)；表4描述每個(gè)引腳在網(wǎng)絡(luò)中與其余引腳相連。

2.2 BSDL文件數(shù)據(jù)表建立

BSDL文件主要包含可測(cè)型器件的管腳映射、指令集、封裝等信息，其信息結(jié)構(gòu)和規(guī)則位置相關(guān)。結(jié)合矢量生成的需求，將BSDL信息存儲(chǔ)于表5～表9中，各表之間通過(guò)共有信息直接或間接建立關(guān)聯(lián)。

3 測(cè)試掃描鏈自動(dòng)形成

測(cè)試掃描鏈自動(dòng)形成的流程圖如圖2所示。

首先選定一個(gè)可測(cè)性器件作為中心器件，向器件兩側(cè)展開(kāi)。然后確定該器件的TDI，TDO管腳，先從TDO方向擴(kuò)展，確定與TDO連接的管腳，判斷連接器件是否為可測(cè)件。如果不是，則該器件TDO方向鏈路結(jié)束；如果是判斷是否連接器件的TDI。找到連接器件的TDO，進(jìn)行相同操作，直到TDO方向鏈路結(jié)束。返回核心器件，找到TDI，向TDI方向進(jìn)行延伸，查找到TDI的連接器件是否為可測(cè)器件。如果不是，則該方向鏈路結(jié)束；如果是可測(cè)器件，查看是否連接TDO。查找連接器件的TDI，進(jìn)行相同操作，直到找到非可測(cè)性器件，單鏈結(jié)束。

具體表的操作如下：首先從表5 BSDL器件類型表中任意取一個(gè)BSDL器件類型名以及對(duì)應(yīng)的器件類型ID；到表1中查找之相匹配的Protel網(wǎng)表器件名，該器件作為中心器件，標(biāo)記此條信息用過(guò)，取出器件名、封裝名以及器件ID；到表6中查找封裝ID，到表7中查找TDO，TDI引腳號(hào)，進(jìn)入表2中查找TDO在Protel網(wǎng)表中的引腳ID，在表4中查找與TDO的引腳ID相連的網(wǎng)絡(luò)引腳ID，進(jìn)入表2中取引腳號(hào)以及器件ID，進(jìn)入表1取出封裝名以及器件類型名，在表5中，找到對(duì)應(yīng)BSDL器件類型ID，進(jìn)入表6找到封裝ID，根據(jù)所提供信息，進(jìn)入表7查找引腳名是否為TDI或者TDO；如果是，則繼續(xù)重復(fù)操作上述步驟；如果不是則該鏈結(jié)束。

一個(gè)電路中可能有多條鏈路，當(dāng)一條鏈結(jié)束后，將進(jìn)行其他鏈路的生成，其流程如圖3所示。

在表5中取出BSDL器件類型，到表1中去匹配。當(dāng)匹配到器件，且器件未被標(biāo)記，說(shuō)明還有鏈路存在，則調(diào)用圖3所示流程圖進(jìn)行鏈路分析；當(dāng)取出的BSDL器件類型匹配到的器件已經(jīng)被標(biāo)記，則繼續(xù)匹配下一個(gè)器件；當(dāng)所有可以匹配到的器件均被標(biāo)記，則循環(huán)在表5中取出下一條BSDL器件類型，再次進(jìn)行上述同樣操作。如果循環(huán)表4、表5取出的BSDL器件類型，在表1中所對(duì)應(yīng)的器件均被標(biāo)記過(guò)，則表示該電路中沒(méi)有閑置的邊界掃描器件，即所有鏈路均被找出，則結(jié)束測(cè)試粗鏈自動(dòng)生成，將所有鏈路信息存入對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)表中。數(shù)據(jù)庫(kù)表中描述的信息有：鏈路名字、鏈路BS芯片個(gè)數(shù)、芯片對(duì)應(yīng)的BSDL名、芯片在鏈上的位置（從TDI到TDO編號(hào)）以及鎖鏈下一個(gè)芯片名（從TDI到TDO編號(hào)）。表格如表10所示。

4 結(jié)果驗(yàn)證

在掃描鏈驗(yàn)證過(guò)程中，以Demo板的用戶自定義TAP文件，作為比較對(duì)象，進(jìn)行驗(yàn)證。

圖4中所表示的數(shù)據(jù)結(jié)果信息是通過(guò)配置后調(diào)用掃描鏈自動(dòng)生成程序得到的。它清晰反映了掃描鏈的鏈路信息。從數(shù)據(jù)庫(kù)可得，該測(cè)試板上有兩條鏈路：第一條鏈路由7個(gè)可測(cè)器件組成，按照TDI到TDO的連接方式，它們的先后順序?yàn)閡2，u1，u3，u4，u5，u6，u10，并標(biāo)注了每個(gè)可測(cè)性器件的BSDL器件名，通過(guò)比對(duì)，完全符合TAP表的內(nèi)容；第二條鏈路由2個(gè)可測(cè)性器件組成，連接順序?yàn)閡8到u7，同樣標(biāo)注了BSDL器件名，比對(duì)后發(fā)現(xiàn)，與TAP文件具有同樣結(jié)果，但大幅縮短時(shí)間。

5 結(jié) 論

本文所設(shè)計(jì)的邊界掃描鏈自動(dòng)生成方法通過(guò)對(duì)鏈路信息的研究，利用SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)生成代替人工方式，快速生成相關(guān)鏈路。該設(shè)計(jì)具有通用性，快速準(zhǔn)確，節(jié)約了時(shí)間，減少了人工成本，簡(jiǎn)化了測(cè)試準(zhǔn)備和節(jié)省處理數(shù)據(jù)時(shí)所需的時(shí)間，降低了系統(tǒng)成本，具有較好的應(yīng)用前景。

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