アプリケーションノート 4118

DS33R11マルチチップモジュールのBSDL試験


要約: このアプリケーションノートはDS33R11T1/E1/J1トランシーバを含む設計のプリント配線板(PWB)のネットリストを作り変えて、JATAG (Joint Test Action Group)仕様に適合する方法を説明します。これらの変更はDS33R11が単一パッケージ内に複数のダイを持つマルチチップモジュールとして設計されているためにボードレベルのJTAG試験用のBSDL (Boundary-Scan Description Language)では定義することができないために必要です。このアプリケーションノートは外部端子マッピング表、内部ダイパッドボンド表、および接点情報を含み、設計者が簡単に正確なJTAGバウンダリスキャンによるボード試験を行うことができます。

はじめに

テレコミュニケーションシステム用のハードウェアを生産する場合、基本的な作業の一つはどのような製造欠陥に対してもシステムの試験をすることです。ハードウェアの試験には多くの方法がありますが、最も一般的な方法の1つはJTAG (Joint Test Action Group)のバウンダリスキャン法を使うことです。バウンダリスキャン法では、ハードウェアの検証を製造後に可能にするように、製造する前にハードウェアにいくつかの小さい変更が必要です。設計中、すべての集積回路(JTAGをサポートするICデバイス)はJTAG試験アクセスポートを通して直列のデイジーチェーンとなるように接続されます。検証は試験アクセスポートに接続する専用のJTAG試験システムによって行われます。JTAG試験システムは、その場合、プリント配線板(PWB)のネットリスト、BSDL (Boundary-Scan Description Language)ファイル、およびピン間接続を確認するPWB接続性テストベクトルを組み合わせて使用します。

BSDL試験は簡単です。しかし、T1/E1/J1トランシーバを内蔵する逆多重イーサネットマッパのDS33R11のようなマルチチップモジュールは、1個のパッケージ内に複数のダイがあるため、1個のBSDLファイルによって正しく記述することができません。これはPWBネットリストに簡単な変更を加え、1つだけのBSDLファイルの代わりに、2つのBSDLファイルを用いてデバイスパッケージを記述することにより解決できます。

プリント配線板のネットリストの変更

JTAGバウンダリ試験を実行する前に、DS33R11パッケージの外部接続を記述するPWBネットリストの部分は、内部のDS33Z11ダイとDS2155ダイの間のこれらの接続を分割するために変更しなければなりません。これを終えると、ネットリストは2つの独立したリファレンス識別子を持ったDS33R11パッケージが定義されます。これらのリファレンス識別子により、2つの異なったBSDLファイルを、DS33R11パッケージ内のDS33Z11とDS2155の接続を個別に記述することが可能になります。

表1表2表3および図1によってネットリストの変更が容易になります。表1はDS33Z11ダイにのみ接続されるDS33R11パッケージの外部端子のすべてをリスト化したものです。表2はDS2155ダイにのみ接続されるDS33R11パッケージの外部端子のすべてをリスト化したものです。表3はDS33Z11ダイとDS2155ダイの両方に接続されるDS33R11パッケージの外部端子のすべてをリスト化したものです。図1は同じ情報を見やすい形にしたものです。

このPWBネットリストの変更とJTAGバウンダリスキャン試験は、Cadence Conceptを使って設計されたDS33R11エンジニアリング評価ボードのConcise Net List フォーマットのネットリストを使用して実行されました。ネットリストのタイプと個人の技術レベルによりますが、設計者はこの操作をおよそ30〜60分で行うことができます。ネットリストファイルの編集の大部分は簡単なテキストエディタで可能です。しかし、ネットリストのタイプによっては、列データに基づいて行をソーティングすることができるMicrosoft® Excelのようなプログラムでネットリストを編集することが可能です。しかし編集ができたとしても、詳細にわたって注意を払うことが重要です。ヘッダやフッタ情報のような不規則ななデータを備えていなければならず、しかもネットリストは必ず元のフォーマットで保存しなければなりません。

次に示すリストはプロセスを完結するために必要とするステップです。
  1. テキストエディタのなかでネットリストファイルを開き、DS33R11のリファレンス識別子に接続されたすべてのネットリストをグループ化します。例を挙げると、DS33R11エンジニアリング評価ボードのDS33R11パッケージはU01のリファレンス識別子を備えています。
  2. ステップ1で分離したすべてのネットリストを、DS33Z11のダイに接続されたネット、DS2155のダイに接続されたネット、および両方のダイに接続されたネットに分離します。この作業を完了するためには、表1、2、3、および図1を用います。
  3. DS33Z11のネットのすべてのリファレンス識別子をU01からU01_D1に変更します(これはリファレンス識別子U01、デバイス1の短縮形です)。このステップはDS33R11のリファレンス識別子がU01であると仮定しています。リファレンス識別子がU01でない場合は、U01_D1を適切に変更してください。
  4. DS2155のネットのすべてのリファレンス識別子をU01からU01_D2に変更します(リファレンス識別子U01、デバイス2の短縮形)。これはDS33R11のリファレンス識別子がU01であると仮定しています。これがU01でない場合はU01_D2を適切に変更してください。
  5. 22個の共有ネットはそれぞれ2つになるように二重化します。それらを2つのグループに分割します。
  6. ステップ5で作ったネットの最初のグループのリファレンス識別子をU01からU01_D1に変更します。これはDS33R11のリファレンス識別子がU01であると仮定しています。これがU01でない場合はU01_D1を適切に変更してください。
  7. ステップ5で作ったネットの2番目のグループのリファレンス識別子をU01からU01_D2に変更します。これはDS33R11のリファレンス識別子がU01であると仮定しています。これがU01でない場合はU01_D2を適切に変更してください。
  8. 新しく生成したネットリストを保存します。
新しく作られたPCBネットリストは、実際にはDS33R11物理デバイス用の2つのインスタンスが含まれます。最初のインスタンスはDS33Z11の部分に関する端子接続を記述し、2番目のインスタンスはDS2155の部分に関する端子接続を記述しています。新しいネットリストは2つのDS33R11のBSDLファイルと関連する試験ベクトルとともにJTAG試験セットにロードすることができます。

ここで述べた方法は正しく働くことが試験され実証されていますが、他のネットリストフォーマットでは、幾つかの予測されない不都合が生じることがあります。JTAGバウンダリスキャン試験をしていて支援が必要な場合はさらに下記にお問い合わせください。

表1. DS33Z11のダイ専用のデバイス端子
Pin Description   Pin Description   Pin Description
A7 JTCLK1   L17 VDD3   V13 SDA[5]
A8 RST   L18 RXD[0]   V14 SDA[10]
A11 CS   L19 RXD[1]   V15 SMASK[3]
A15 VSS   L20 RXD[2]   V16 SMASK[2]
A19 REF_CLK   M17 VDD3   V17 SDATA[29]
A20 REF_CLKO   M18 RXD[3]   V18 SDATA[18]
B7 JTD1   M19 RX_CRS/CRS_DV   V19 SDATA[20]
B10 VDD1.8   M20 RX_CLK   V20 VSS
B15 VDD1.8   N17 VDD3   W1 SDATA[15]
B20 MODEC[1]   N18 COL_DET   W2 SDATA[0]
C7 JTRST1   N19 VSS   W3 SDATA[14]
C8 JTMS1   N20 VSS   W4 SDATA[9]
C9 JTDI1   P2 RDEN/RBSYNC   W5 SDATA[5]
C10 VSS   P17 VDD3   W6 SDATA[7]
C12 VDD1.8   P18 VDD1.8   W7 SCAS
C15 A9   P19 VDD1.8   W8 VSS
C16 A8   P20 VSS   W9 SRAS
C19 MDC   R17 VDD3   W10 SWE
C20 MDIO   R18 VDD3   W11 SDA[11]
D5 TDEN/TBSYNC   R19 VDD1.8   W12 SDA[1]
D8 VSS   R20 VDD1.8   W13 SDA[6]
D9 VSS   T17 VDD3   W14 SDA[0]
D10 VSS   T18 VDD3   W15 SDA[3]
D18 VSS   T19 SDATA[25]   W16 SDATA[31]
D19 VSS   T20 SDATA[26]   W17 SDATA[30]
D20 VDD3   U4 VSS   W18 VSS
E2 TSERO   U5 VSS   W19 SDATA[28]
E18 VSS   U6 VSS   W20 SDATA[23]
E19 TXD[3]   U7 VSS   Y1 VSS
E20 TXD[2]   U8 VSS   Y2 SDATA[2]
F1 TCLKE   U9 VSS   Y3 SDATA[4]
F2 RCLKI   U10 VSS   Y4 SDATA[1]
F3 VDD1.8   U11 VSS   Y5 SDATA[3]
F17 VDD3   U12 VSS   Y6 SMASK[0]
F18 TXD[1]   U13 VSS   Y7 VSS
F19 TXD[0]   U14 VSS   Y8 SDCLKO
F20 TX_EN   U15 VSS   Y9 VDD1.8
G17 VDD3   U16 VSS   Y10 SDA[9]
G18 VDD3   U17 VDD3   Y11 SBA[0]
G19 RMIIMIIS   U18 VSS   Y12 SDA[7]
G20 DCEDTES   U19 SDATA[22]   Y13 VDD1.8
H1 RSERI   U20 SDATA[24]   Y14 SDA[4]
H17 VDD3   V1 SDATA[13]   Y15 SDA[2]
H18 QOVF   V2 SDATA[11]   Y16 SDATA[16]
H19 TX_CLK   V3 SDATA[12]   Y17 SDATA[17]
H20 VSS   V4 SDATA[10]   Y18 SDATA[27]
J17 VDD3   V5 SDATA[6]   Y19 SDATA[19]
J18 VDD1.8   V6 SDATA[8]   Y20 SDATA[21]
J19 VSS   V7 SMASK[1]      
J20 VDD1.8   V8 SYSCLKI      
K17 VDD3   V9 VDD1.8      
K18 RX_ERR   V10 SDCS      
K19 RX_DV   V11 SBA[1]      
K20 VSS   V12 SDA[8]      

表2. DS2155のダイ専用のデバイス端子
Pin Description   Pin Description   Pin Description
A1 RCHBLK   D13 DVDD   L2 RVSS
A2 TCHBLK   D14 DVDD   L3 RSIG
A3 RFSYNC   D15 DVDD   L4 RNEGI
A4 TDATA   D16 DVDD   M1 RRING
A5 TSSYNC   D17 DVDD   M2 RVSS
A6 JTCLK2   E1 TPOSO   M3 RDCLKO
B1 BPCLK   E3 TSERI   M4 RDCLKI
B2 LIUC   E4 TSYSCLK   N1 RLOS/LTC
B3 TPOSI   E17 DVDD   N2 RNEGO
B4 TSIG   F4 RSYSCLK   N3 RPOSO
B5 RCL   G1 TCHCLK   N4 DVSS
B6 JTDI2   G2 RCHCLK   P1 TVSS
B8 JTRST2   G3 RCLKO   P3 RSIGF
B9 JTMS2   G4 RSYNC   P4 DVSS
C1 TSYNC   H2 RSERO   R1 TTIP
C2 TDCLKO   H3 RDATA   R2 TTIP
C3 TNEGI   H4 MCLK   R3 TVSS
C4 TSTRST   J1 RVSS   R4 DVSS
C5 JTDO2   J2 RVSS   T1 TRING
D1 TDCLKI   J3 RPOSI   T2 TRING
D2 TCLKT   J4 XTALD   T3 TVSS
D3 TNEGO   K1 RTIP   T4 DVSS
D4 TESO   K2 RVSS   U1 TVDD
D7 CST   K3 RVDD   U2 TVSS
D11 DVDD   K4 8XCLK   U3 RMSYNC
D12 DVDD   L1 RVDD      

表3. DS33Z11とDS2155ダイの共有デバイス端子
Pin Description
A10 INT
A12 D6
A13 D3
A14 D0
A16 A6
A17 A3
A18 A0
B11 RD/DS
B12 D7
B13 D4
B14 D1
B16 A7
B17 A4
B18 A1
B19 MODEC[0]
C11 WR/RW
C13 D5
C14 D2
C17 A5
C18 A2

Figure 1. DS33R11 256-ball BGA, color-coded pinout and die map.
画像の拡大
(PDF)
図1. DS33R11の256ボールBGA、カラーコードによる端子割り当てとダイマップ

参考資料
DS33R11のJTAG試験に関してさらに質問があれば、EメールでTelecommunication Applications support team ()、または電話01-972-371-6555までお問い合わせください(英語のみの対応となります)。

T1/E1/J1トランシーバを内蔵した逆多重イーサネットマッパDS33R11の詳細は「T/Eキャリアおよびパケット通信」にあるデータシートをご覧ください。