嵌入式鸿沟扫描

　　鸿沟扫描(IEEE1149.1)逐步成为板级测验办法,新的开发使此技能吸引着嵌入式和体系级测验以及体系内编程操作的留意。跟着鸿沟扫描步入其第2个十年,新的使人振奋的远景行将呈现。

　　若用鸿沟扫描做为制作测验和装备,会有不少鸿沟扫描架构嵌入在芯片、板和体系中。假如嵌入硬件和软件鸿沟扫描操控器、测验图形、逻辑可重装备运算等,就能够把这种架构很好地用于产品的整个寿数期。

　　选用嵌入式扫描,能够用Internet在现场对体系加载固件更新。用相同的办法,长途确诊能够确认体系作业呈现毛病的原因。

　　嵌入式鸿沟扫描

　　体系中嵌入式扫描操作,意味着体系具有JTAG作业的才能,而与任何的其他体系、测验操控器或鸿沟扫描引擎无关。当然,这种才能危害外部加鸿沟扫描操作的重要性。加JTAG主体到被测单元(UUT),或用规范缆线衔接外部鸿沟扫描体系到UUT对单元进行编程。嵌入式鸿沟扫描用于制作和现场服务,虽然大多数嵌入式鸿沟扫描使用限于合格/失效测验。合格/失效测验在制作安装中辨认问题是有用的。此外,外部鸿沟扫描更广泛的确诊才能可用于确诊制作进程的离线失效。

　　为了嵌入鸿沟扫描,有必要把一个外部鸿沟扫描引擎的某些功用规划到体系中。外部JTAG体系的多少功用嵌入一个特定产品中取决于怎样的嵌入式鸿沟扫描将用于现场产品中。

　　嵌入式鸿沟扫描需求运转时刻JTAG引擎才能和测验向量、编程算法的存储空间。图1示出了一个典型的嵌入式鸿沟扫描测验流程,其间在工厂中独立使用的鸿沟扫描体系发生JTAG测验图形和编程算法,并把它们转换为二进制格局,并且运到现场前存储测验图形和编程算法在体系中。一个嵌入式运转时刻引擎汇编鸿沟扫描操作,并把鸿沟扫描操作送到扫描引擎,以便体系使用。

　　一些商用软件和硬件产品有助于嵌入式扫描测验和编程操作。TI、NS、Firecron和Alliance公司供给嵌入式扫描操控器或测验时序器。这些供货商也供给使用程序实例。鸿沟扫描体系供货商供给其他东西。例如Asset Intertech为TI使用供给向量改换东西,能改换测验程序为串行的向量格局(SVF);为NS器材供给嵌入式向量格局(EVF);为Firecron和Alliance使用供给二进制向量图画(BVI)。

　　以简略的合格/失效成果陈述测验成果,并通讯到体系外部预先设定的地址,关于此状况,需求体系内存储器来存储成果。假如想要测验触发改善的确诊程序,则需求供给更多存储器在体系中存储测验成果。

图1 典型的嵌入式鸿沟扫描测验流程

　　图1 典型的嵌入式鸿沟扫描测验流程。鸿沟扫描软件生成测验向量,并改换串行向量格局(SVF)信息为二进制测验向量(存储在被测体系中),嵌入式测验施加向量到被测硬件

　　结构问题

　　带嵌入式鸿沟扫描的体系一般由一个以上的电路板或部件组成。这往往会触及背板。结构上,有必要确认怎么最好地完成跨接多个电路板和部件的鸿沟扫描接口。能够挑选星或环状结构,可是,这两种结构都是不适当的。最经常用的是多站结构,这种结构关于装备嵌入式鸿沟的扫描是有用的。

　　在多站结构(图2),可路由一切鸿沟扫描信号到体系中一切的板或部件。每一个板具有一个可寻址的JTAG网关器材,此器材能辨认鸿沟扫描信息。网关器材截取信息寻址它,相应地装备本地扫描通路以及施加鸿沟扫描操作到器材,并构建在板上。从TI、NS、Firecon和Alliance 等公司可得到鸿沟扫描网关器材。别的,能够用可编程逻辑器材(PLD)中IP核的方式完成鸿沟扫描网关功用。例如,Lattice公司供给支撑扫描链接功用的IP核。别的,Asset公司供给网关器材的器材形式。器材形式能主动把网关器材所包括联系变为鸿沟扫描测验和编程操作。

图2 多站结构路由扫描信号到一切体系板

　　图2 多站结构路由扫描信号到一切体系板。在“单主机多从机”装备中,一个板上的嵌入式JTAG主机操控悉数体系的鸿沟扫描操作。为了失效安全冗余度,能够在每个板上嵌入一个JTAG主机。鸿沟扫描信号可沿背板或许未用通路传输

　　一旦为嵌入式鸿沟扫描建立了多站结构,可用下面4种办法的一种本地装备体系中的元件：

　　·无主机,都是从机。在JTAG操作中无主机,一个外部鸿沟扫描总线主机或操控器有必要加鸿沟扫描操作。一个商业鸿沟扫描测验体系一般办理一切鸿沟扫描操作,所以不需求专用板上的处理器,也不需求为主处理器开发相应的软件。由于外部体系监控鸿沟扫描操作的成果,所以,不需求为这些成果供给体系内的存储。可是,有必要衔接一个外部鸿沟扫描体系到被测单元,来履行鸿沟扫描操作。

　　·单主机,多从机。在多站结构中,用一个嵌入式JTAG主机处理器,能够长途测验、从头编程、从头装备或实时监控体系。当然,仅有一个JTAG主机表明或许的失效点,不带失效安全冗余度。别的,JTAG主机处理器需求软件来和谐嵌入式鸿沟扫描操作。并且体系需求软件用的和存储JTAG操作成果的存储器。由于嵌入式鸿沟扫描的专门特性,所以,嵌入式JTAG主机一般是用户为被测体系专门开发的。JTAG主机支撑被测验体系和任何长途鸿沟扫描测验或确诊体系之间的通讯链路。

　　·带背板的多主机。关于一个使命风险的体系,能够规划一个具有失效安全冗余度的多JTAG主机。除要求单主机的其他方面外,多主机需求软件在开端JTAG主机失效时,能简单有用地从一个主机到另一个主机。各种规范编程东西可用于开发这些嵌入式专门使用的功用。但与鸿沟扫描体系供货商严密地洽谈将确保嵌入式契合JTAG规范的要求,使专门用于嵌入式鸿沟扫描的内部资源最小化。

　　无背板的多主机。假如期望JTAG信号断开背板,则能够在每个电路板或子体系上供给一个JTAG主机。每个JTAG主机衔接到外部通讯链路,经过此链路能够初始化鸿沟扫描操作和收回测验成果。能够一同测验或从头装备一切的板。此办法除了每个模块所需的JTAG网关器材外,增加了JTAG操作的杂乱性。由于模块到模块操效果的测验向量和编程关于整个体系有必要放在一同,代替一次单个模块。此办法依然支撑长途监控、测验和编程。

　　完成问题

　　选用嵌入式鸿沟扫描测验,以及体系内编程和PLD从头装备,除了它们所触及的结构外,还有别的的问题。例如,在现场的体系装备将是固定的或在装备完后或许参加新电路板或部件。

　　固定的体系装备使嵌入式鸿沟扫描的完成简略化,这是由于嵌入式鸿沟扫描操作结构不改变。可是,若体系装备好像大多数计算机和通讯体系那样是改变的,则每逢刺进新电路板或部件时,嵌入式鸿沟扫描操作会发生改变。

　　乃至固定装备的体系也需求杂乱的鸿沟扫描测验办理软件。例如,在体系中,相同的电路板包括不同版别,板具有不同的鸿沟扫描特性。测验办理软件在装备一组测验之前,有必要确认体系中电路板的版别号。

　　这意味着对面向方针的鸿沟扫描模块的需求,这种模块能够组装成匹配任何体系装备。别的,嵌入式JTAG运转时刻引擎和扫描引擎,有必要做成习惯新的装备和体系的鸿沟扫描操作。当然,用什么办法在现场从中心资源区下载可履行的鸿沟扫描到体系中,可从头装备的一组JTAG操作,这会触及协议和数据通讯的其他方面。

　　通讯组织概括为固件的下载长途接入、体系状况的实时监控以及JTAG测验和确诊的使用。体系制作商、鸿沟扫描公司和半导体供货商,已开端评论支撑嵌入式鸿沟扫描的通讯协议规范化。

　　当然,用根据嵌入式鸿沟扫描的体系级BIST(内置自测验)特性,有必要确认体系怎么应对测验成果。例如,体系能够进行定时预订的结构测验并发现体系整个作业中要害的毛病器材。体系自身能够进行确诊测验来确认PLD中固件是否有问题。用这些信息,能够经过体系的嵌入式鸿沟扫描架构下载固件新图画。

　　过渡到嵌入式鸿沟扫描

　　鸿沟扫描使用在板级测验和体系内编程使用现已10多年。此技能简单了解并有东西支撑,这使JTAG开发和使用简化。因而,从板级过度到体系级和嵌入式鸿沟扫描是一个必定的开展。

　　实际上,在某些状况下,板级架构现已很简单过渡到嵌入式体系级鸿沟扫描操作。若板级鸿沟扫描操作现已使用于制作测验中,则开发板级JTAG测验和编程算法时,所做的许多作业能够从头用于整个体系的操作。