随着大规模集成电路的不断发展,尤其是表面贴装(SMT)技术的出现,基于探针传统的测试方法很难满足新的发展要求。边界扫描技术就在这种环境下应运而生,在器件管脚插入的边界扫描单元相当于设置了施加激励和观测响应的虚拟探头,提高了数字系统的可观与可控性。然而非完全边界扫描电路板的广泛存在,给边界扫描测试带来了很大困难。同时随着电路系统的复杂度越来越高,测试矢量的生成和加载也随之增多,从而导致边界扫描的测试效率大大下降。本文针对这两大关键问题进行边界扫描测试的研究,提出板级测试的解决方案。结合传统边界扫描测试设备测试矢量加载的瓶颈,采用可编程片上系统(SOPC)技术提供灵活、高效的片上系统的解决方案,研制新型的边界扫描测试系统平台,提供合理的性能组合,提高边界扫描测试的效率。首先,针对板级测试中存在的问题,从边界扫描测试的数学模型、板级电路的故障模型及特征矩阵等方面研究边界扫描的板级测试,提出板级测试的解决方案,包括完备性测试、互连测试以及簇测试,达到优化电路板的可测性和测试矢量的效果。其次,从边界扫描技术的基本原理入手,分析边界扫描测试的物理基础、边界扫描的测试指令及测试相关的标准,根据提出的解决方案给出新型边界扫描测试系统平台整体的实现方案。然后,结合USB总线技术,采用虚拟仪器思想研制基于SOPC的边界扫描控制器,把JTAG协议转换和控制器大部分功能模块集成在一个可编程片上系统上,达到优化测试设备结构的效果。设计开发IEEE1149.1测试总线控制器IP核,实现JTAG协议的自动转换。最后,通过可测性技术设计被测系统—边界扫描Demo演示板,来验证基于SOPC新型边界扫描测试系统平台设计的正确有效性。实验结果表明,本文设计的边界扫描测试系统平台工作正常,能够实现电路板呆滞型、固定开路和桥接短路故障的检测及定位,达到预期设计要求。