随着电子技术的发展，集成芯片的引脚接口越来越多，封装形式随之复杂，使测试针床可以接触的焊点减少，增加了传统的电路板在线测试方法的难度。1985年，以欧洲和北美的一些主要电子厂家成立的联合测试行动组(JointTestActionGroup，JTAG)开始进行边界扫描技术研究，并提出了一系列JTAG边界扫描标准草案。边界扫描技术能够有效地解决传统测试方法的不足，进一步完善了集成电路在线测试理论，在工业界得到了普遍的支持和应用。本文在比较几种在线测试系统构建方式后，设计了基于FPGA的在线测试系统，这种方式具有通用性好，修改方便，开发周期小等优点。在测试算法研究方面，本文将带有惯性权重的离散粒子群算法应用于边界扫描测试，通过该算法能够生成紧凑性小、完备性较大的测试矩阵。文章首先介绍了边界扫描技术的必要性和国内外发展现状，详细阐述了IEEE1149.1标准架构，然后深入研究了边界扫描测试的数学模型。在基本理论的基础上，本文将带有惯性权重的离散粒子群算法应用于边界扫描测试中，并且对当前常用的一些测试算法进行比较，比较可知带有惯性权重的离散粒子群算法是兼顾紧凑性指标和完备性指标的测试算法。文章还根据边界扫描测试原理完成了基于在线测试系统设计，选择USB通信模式实现上下位机通信，这种通信模式工作稳定、传输速度快，测试效率很高。按照IEEE1149.1标准设计了以FPGA为基础的边界扫描控制器IP核。通过实验证明，该模块符合IEEE1149.1测试标准。最后针对在线测试系统进行了软件设计，包括人机界面和边界扫描测试控制过程。边界扫描测试控制部分主要包括测试向量生成、测试加载、测试响应的获取，以及故障分析诊断等过程。