当今，智能电子产品已经成为人们日常生活形影不离的好帮手，功能也日益强大。如果打开智能电子产品的华丽外壳，你会被里面PCB（印刷电路板）板上的高集成度所震撼。通常在一块PCB板上，集成了大大小小的各种芯片。这些芯片通过PCB走线连接到一起，协调工作，构成了整个智能电子产品的“大脑”。如果某条连线出了问题，会导致整个“大脑”的瘫痪。在生产制造时，这些众多芯片通过专门的设备焊接到PCB板上的。焊接过程可能会发生虚焊，出现电路的短路或者断路。所以为了保证送到用户手中的智能电子产品功能正常，就需要通过技术手段将有芯片互联问题的PCB板给挑出来。

芯片发展早期，可以通过探针来检测互联有无问题，但随着集成度越来越高，这种方法已不可行，特别是对采用BGA封装的芯片，大部分管脚都位于芯片底部，无法通过探针来测。后面慢慢提出一种电路结构，即Boundary scan（边界扫描）电路。

如下图所示，芯片的管脚通过菊花链状结构连接到一起，构成边界扫描链。然后通过边界扫描控制器（TAP）往扫描链上灌入激励，通过检测互联线另一端的响应，来判断芯片管脚间的互联到底有没有问题。

为了弄清楚边界扫描的原理，我们先来了解几个专业术语。

1.JTAG是JOINT TESTACTIONGROUP的简称。IEEE1149.1标准就是由JTAG这个组织最初提出的，最终由IEEE批准并且标准化的。所以，这个IEEE1149.1这个标准一般也称为JTAG调试标准。

2.Boundary Scan一般和JTAG可以混称。但实际上JTAG又比Boundary Scan多一些内容。除了边界扫描，JTAG还可以实现对芯片内部某些信号的控制。

3.TAP（Test Access Point）就是JTAG的主要控制部分。有TDI，TDO，TMS，TCK，TRST接口信号。TDI，TDO是串行数据输入输出接口，TMS控制内部16个状态的状态机跳转，TCK是驱动时钟信号，RTST是可选的异步复位信号。

如下图所示，Boundary Scan 技术，主要是在每个PAD 的附近加入Boundary-Scan cell，每个boundary scan cell 中都包含一个shift register，这个触发器可以加载或捕获数据，从而使得每个PAD都可以被controlled和observed。

下图是boundaryScanCell（BC）结构的一个简单示例。

Boundary scan cell（BC） example

这种BoundaryScanCell可用于输入管脚和输出管脚。若用于输入管脚，Parallel_input 接输入PAD， Parallel_output接corelogic的输入；若用于输出管脚，Parallel_input接corelogic的输出，Parallel_output接输出PAD。 shiftdr，clockdr，updatedr都由边界扫描控制器（TAP）来控制。serial_input接上一个边界扫描单元的serial_outupt，它的serial_output接下一个边界扫描单元的serial_input。所有boundaryScan Cell首尾相连，就构成了边界扫描链。

边界扫描链可以通过预先加载数据，比如说给输出管脚上加载上数据，产生激励，然后再在互联的另一端的芯片输入管脚上去捕获响应。通过响应值来判断互联线有无连接故障，从而实现对芯片之间互连线的检测。BoundaryScan的逻辑简单，检测高效，成为芯片可测性设计（DFT）的重要组成部分。