Boundary scan
باؤنڈری اسکین ایک مربوط سرکٹ کے اندر پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈز یا ذیلی بلاکس پر انٹر کنیکٹس (تار لائنوں) کی جانچ کرنے کا ایک طریقہ ہے۔ باؤنڈری اسکین کو بڑے پیمانے پر انٹیگریٹڈ سرکٹ پن کی حالتوں کو دیکھنے، وولٹیج کی پیمائش کرنے، یا انٹیگریٹڈ سرکٹ کے اندر ذیلی بلاکس کا تجزیہ کرنے کے لیے ڈیبگنگ کے طریقہ کے طور پر بھی استعمال کیا جاتا ہے۔ جوائنٹ ٹیسٹ ایکشن گروپ (جے ٹی اے جی) نے باؤنڈری اسکین ٹیسٹنگ کے لیے ایک وضاحت تیار کی جسے 1990 میں آئی ای ای ای ایس ٹی ڈی کے طور پر معیاری بنایا گیا۔ 1149.1-1990۔ 1994 میں، باؤنڈری اسکین ڈسکرپشن لینگویج (بی ایس ڈی ایل) کی تفصیل پر مشتمل ایک ضمیمہ شامل کیا گیا تھا جو آئی ای ای ای ایس ٹی ڈی 1149.1 کے مطابق آلات کے باؤنڈری اسکین منطق مواد کو بیان کرتا ہے۔ تب سے، اس معیار کو پوری دنیا میں الیکٹرانک ڈیوائس کمپنیوں نے اپنایا ہے۔ باؤنڈری اسکین اب زیادہ تر جے ٹی اے جی کا مترادف ہے۔ باؤنڈری اسکین فن تعمیر باہمی رابطوں (بشمول منطق کے کلسٹر، یادیں وغیرہ) کی جانچ کرنے کا ایک ذریعہ فراہم کرتا ہے۔ فزیکل ٹیسٹ پروبز کا استعمال کیے بغیر ؛ اس میں کم از کم ایک ٹیسٹ سیل کا اضافہ شامل ہوتا ہے جو ڈیوائس کے ہر پن سے منسلک ہوتا ہے اور جو منتخب طور پر اس پن کی فعالیت کو ختم کر سکتا ہے۔ ہر ٹیسٹ سیل کو جے ٹی اے جی اسکین چین کے ذریعے پروگرام کیا جا سکتا ہے تاکہ ایک پن پر سگنل چلایا جا سکے اور اس طرح بورڈ پر انفرادی ٹریس کے پار ؛ بورڈ ٹریس کی منزل پر موجود سیل کو پھر پڑھا جا سکتا ہے، اس بات کی تصدیق کرتے ہوئے کہ بورڈ ٹریس صحیح طریقے سے دو پنوں کو جوڑتا ہے۔ اگر ٹریس کو کسی دوسرے سگنل پر شارٹ کیا جاتا ہے یا اگر ٹریس کھلا ہے، تو صحیح سگنل ویلیو منزل کے پن پر ظاہر نہیں ہوتی، جو غلطی کی نشاندہی کرتی ہے۔ آن چپ انفراسٹرکچر باؤنڈری اسکین کی صلاحیت فراہم کرنے کے لیے، آئی سی وینڈرز اپنے ہر ڈیوائس میں اضافی منطق شامل کرتے ہیں، بشمول ہر بیرونی نشان کے لیے اسکین سیل۔ اس کے بعد ان خلیوں کو بیرونی باؤنڈری اسکین شفٹ رجسٹر (بی ایس آر) بنانے کے لیے ایک ساتھ جوڑا جاتا ہے، اور جے ٹی اے جی ٹیسٹ ایکسیس پورٹ (ٹی اے پی) کنٹرولر سپورٹ کے ساتھ جوڑا جاتا ہے جس میں چار (یا کبھی کبھی زیادہ) اضافی پن اور کنٹرول سرکٹری شامل ہوتی ہے۔ کچھ ٹی اے پی کنٹرولر آن چپ منطقی ڈیزائن بلاکس کے درمیان اسکین چینز کی حمایت کرتے ہیں، جے ٹی اے جی ہدایات کے ساتھ جو بی ایس آر کے بجائے ان اندرونی اسکین چینز پر کام کرتے ہیں۔ یہ ان مربوط اجزاء کو جانچنے کی اجازت دے سکتا ہے جیسے کہ وہ بورڈ پر علیحدہ چپس ہوں۔ آن چپ ڈیبگنگ حل اس طرح کے اندرونی اسکین زنجیروں کے بھاری صارفین ہوتے ہیں۔ یہ ڈیزائن زیادہ تر ویرلگ یا وی ایچ ڈی ایل لائبریریوں کا حصہ ہیں۔ اس اضافی منطق کے لیے اوور ہیڈ کم سے کم ہے، اور عام طور پر بورڈ کی سطح پر موثر جانچ کو قابل بنانے کے لیے قیمت کے قابل ہے۔ عام آپریشن کے لیے، اضافی باؤنڈری اسکین لیچ سیل سیٹ کیے جاتے ہیں تاکہ ان کا سرکٹ پر کوئی اثر نہ پڑے، اور اس لیے وہ مؤثر طریقے سے پوشیدہ ہوں۔ تاہم، جب سرکٹ کو ٹیسٹ موڈ میں سیٹ کیا جاتا ہے، تو لیچز ڈیٹا اسٹریم کو ایک لیچ سے دوسرے میں منتقل کرنے کے قابل بناتے ہیں۔ ایک بار جب ایک مکمل ڈیٹا ورڈ کو ٹیسٹ کے تحت سرکٹ میں منتقل کر دیا جاتا ہے، تو اسے اس جگہ پر لگایا جا سکتا ہے تاکہ یہ بیرونی سگنلز کو چلا سکے۔ لفظ کو منتقل کرنے سے عام طور پر ان پٹ کے طور پر تشکیل شدہ سگنلز سے ان پٹ ویلیوز بھی واپس آتی ہیں۔ چونکہ خلیوں کو بورڈ میں ڈیٹا کو مجبور کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، اس لیے وہ ٹیسٹ کے حالات مرتب کر سکتے ہیں۔ اس کے بعد متعلقہ حالتوں کو ڈیٹا ورڈ کو بیک کلاک کرکے ٹیسٹ سسٹم میں واپس لایا جا سکتا ہے تاکہ اس کا تجزیہ کیا جا سکے۔ اس تکنیک کو اپنانے سے، ٹیسٹ سسٹم کے لیے بورڈ تک ٹیسٹ تک رسائی حاصل کرنا ممکن ہے۔ چونکہ آج کے زیادہ تر بورڈ اجزاء اور پٹریوں سے بھرے ہوئے ہیں، اس لیے ٹیسٹ سسٹم کے لیے بورڈ کے متعلقہ علاقوں تک جسمانی طور پر رسائی حاصل کرنا بہت مشکل ہے تاکہ وہ بورڈ کی جانچ کر سکیں۔ باؤنڈری اسکین ہمیشہ جسمانی تحقیقات کی ضرورت کے بغیر رسائی کو ممکن بناتا ہے۔ جدید چپ اور بورڈ ڈیزائن میں، ڈیزائن فار ٹیسٹ ایک اہم مسئلہ ہے، اور ایک عام ڈیزائن آرٹیفیکٹ باؤنڈری اسکین ٹیسٹ ویکٹرز کا ایک مجموعہ ہے، جو ممکنہ طور پر سیریل ویکٹر فارمیٹ (ایس وی ایف) یا اسی طرح کے انٹرچینج فارمیٹ میں فراہم کیا جاتا ہے۔ جے ٹی اے جی ٹیسٹ آپریشن ڈیوائسز ان پٹ اور آؤٹ پٹ پنوں کے ایک سیٹ کے ذریعے دنیا سے بات چیت کرتے ہیں۔ خود سے، یہ پن آلہ کے کام کاج میں محدود مرئیت فراہم کرتے ہیں۔ تاہم، باؤنڈری اسکین کو سپورٹ کرنے والے آلات میں ڈیوائس کے ہر سگنل پن کے لیے شفٹ رجسٹر سیل ہوتا ہے۔ یہ رجسٹر ڈیوائس کی حدود کے ارد گرد ایک مخصوص راستے میں جڑے ہوئے ہیں (اسی وجہ سے یہ نام)۔ یہ راستہ ایک ورچوئل رسائی کی صلاحیت پیدا کرتا ہے جو عام ان پٹ کو روکتا ہے اور ڈیوائس کا براہ راست کنٹرول اور اس کے آؤٹ پٹ پر تفصیلی مرئیت فراہم کرتا ہے۔ باؤنڈری اسکین کے مندرجات کو عام طور پر کارخانہ دار جزوی طور پر مخصوص بی ایس ڈی ایل فائل کا استعمال کرتے ہوئے بیان کرتا ہے۔ دوسری چیزوں کے علاوہ، بی ایس ڈی ایل فائل باؤنڈری اسکین رجسٹر (بی ایس آر) کی تعریف کے حصے کے طور پر، باؤنڈری اسکین میں پن یا بال (چپ پیکیجنگ پر منحصر) کے ذریعے بے نقاب ہونے والے ہر ڈیجیٹل سگنل کی وضاحت کرے گی۔ دو گیندوں کی تفصیل اس طرح نظر آسکتی ہے: "541 (bc _ 1, *, کنٹرول, 1)", & "542 (bc _ 1, GPIO51 _ ATACS1, آؤٹ پٹ 3, X, 541,1, Z)", & "543 (bc _ 1, GPIO51 _ ATACS1, ان پٹ, X)", & "544 (bc _ 1, *, کنٹرول, 1)", & "545 (bc _ 1, GPIO50 _ ATACS0, آؤٹ پٹ 3, X, 544,1, Z)", & "546 (bc _ 1, GPIO50 _ ATACS)" اس باؤنڈری اسکین رجسٹر میں ڈیٹا کا نمونہ لینے کے لیے جے ٹی اے جی ہدایات ہیں، یا اسے اقدار کے ساتھ پہلے سے لوڈ کریں۔ جانچ کے دوران، I/O سگنلز باؤنڈری اسکین خلیوں کے ذریعے چپ میں داخل ہوتے ہیں اور چھوڑتے ہیں۔ جانچ میں متعدد ٹیسٹ ویکٹر شامل ہوتے ہیں، جن میں سے ہر ایک کچھ سگنلز چلاتا ہے اور پھر تصدیق کرتا ہے کہ ردعمل توقع کے مطابق ہیں۔ باؤنڈری اسکین خلیوں کو چپس کے درمیان باہمی تعلق کے لیے بیرونی جانچ (EXTEST ہدایت) یا چپ کے اندر منطق کے لیے اندرونی جانچ (INTEST ہدایت) کی حمایت کے لیے ترتیب دیا جا سکتا ہے۔ بورڈ ٹیسٹ انفراسٹرکچر عام طور پر اعلی درجے کے تجارتی جے ٹی اے جی ٹیسٹنگ سسٹم خود بخود ٹیسٹ ایپلی کیشنز تیار کرنے کے لیے سی اے ڈی/ای ڈی اے سسٹمز کے علاوہ باؤنڈری اسکین/جے ٹی اے جی کے مطابق آلات کے بی ایس ڈی ایل ماڈلز سے ڈیزائن 'نیٹ لسٹس' کی درآمد کی اجازت دیتے ہیں۔ ٹیسٹ کی عام اقسام میں اسکین-پاتھ 'انفراسٹرکچر' یا انٹیگریٹی باؤنڈری اسکین ڈیوائس پن سے باؤنڈری اسکین ڈیوائس پن 'انٹر کنیکٹ' باؤنڈری اسکین پن سے میموری ڈیوائس یا ڈیوائس کلسٹر (ایس آر اے ایم، ڈی آر اے ایم، ڈی ڈی آر وغیرہ) شامل ہیں۔ صوابدیدی منطق کلسٹر ٹیسٹنگ جب مینوفیکچرنگ کے دوران استعمال کیا جاتا ہے، تو اس طرح کے سسٹم غیر ٹیسٹ لیکن منسلک ایپلی کیشنز جیسے کہ مختلف قسم کی فلیش میموری کے ان سسٹم پروگرامنگ کی بھی حمایت کرتے ہیں: NOR، NAND، اور سیریل (I2C یا SPI)۔ اس طرح کے تجارتی نظام بورڈ ٹیسٹ کے پیشہ ور افراد استعمال کرتے ہیں اور ایک مکمل نظام کے لیے اکثر کئی ہزار ڈالر لاگت آتی ہے۔ وہ غلطیوں کو درست طریقے سے نشان زد کرنے کے لیے تشخیصی اختیارات شامل کر سکتے ہیں جیسے کہ اوپن سرکٹس اور شارٹس اور غلطی کو گرافیکل انداز میں پیش کرنے کے لیے اسکیمیٹک یا لے آؤٹ ناظرین بھی پیش کر سکتے ہیں۔ اس طرح کے ٹولز کے ساتھ تیار کردہ ٹیسٹ اکثر دوسرے ٹیسٹ سسٹم جیسے ان سرکٹ ٹیسٹرز (آئی سی ٹیز) یا فنکشنل بورڈ ٹیسٹ سسٹم کے ساتھ مل جاتے ہیں۔ ڈیبگنگ باؤنڈری اسکین فن تعمیر بھی فعالیت فراہم کرتا ہے جو ڈویلپرز اور انجینئروں کو سرایت شدہ نظام کے ترقیاتی مراحل کے دوران مدد کرتا ہے۔ جے ٹی اے جی ٹیسٹ ایکسیس پورٹ (ٹی اے پی) کو کم رفتار والے منطق تجزیہ کار میں تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ سٹینفورڈ یونیورسٹی میں جیمز بی اینجل نے سیریل ٹیسٹنگ کی تجویز پیش کی۔ آئی بی ایم نے سطح حساس اسکین ڈیزائن (ایل ایس ایس ڈی) تیار کیا۔ اے او آئی آٹومیٹڈ آپٹیکل انسپیکشن اے ایکس آئی آٹومیٹڈ ایکس رے انسپیکشن آئی سی ٹی ان سرکٹ ٹیسٹ فنکشنل ٹیسٹنگ (قبولیت ٹیسٹنگ دیکھیں) جے ٹی اے جی حوالہ جات بیرونی لنکس آفیشل آئی ای ای ای 1149.1 اسٹینڈرڈز ڈیولپمنٹ گروپ ویب سائٹ آئی ای ای ای 1149.1 جے ٹی اے جی اور باؤنڈری اسکین ٹیوٹوریل-ای بک باؤنڈری اسکین جے ٹی اے جی (ٹی اے پی) فن تعمیر اور وہ مسائل جو یہ ہائی ٹیسٹ کوریج الیکٹرانکس مینوفیکچرنگ ہارڈ ویئر ٹیسٹنگ پرنٹڈ سرکٹ بورڈ مینوفیکچرنگ بنانے کے لیے حل کرتا ہے۔