导言
IEEE 1149.1鸿沟扫描测验规范(一般称为JTAG、1149.1或”dot 1″)是一种用来进行杂乱IC与电路板上的特性测验的工业规范办法,大多数杂乱电子体系都以这种或那种办法用到了IEEE1149.1(JTAG)规范。为了更好地了解这种办法,本文将讨论在不同时代的体系开发与规划中是怎么运用JTAG的,经过凭借曩昔有关JTAG接入的经历或投入,推进规划向新一代开展。
大多数杂乱电子体系都以这种或那种办法用到了IEEE1149.1(JTAG)规范。假如体系选用的是杂乱FPGA或CPLD,那么简直可 以必定这些硬件是经过JTAG端口设置的。假如体系运用仿真东西来调试硬件或软件,那么仿真东西也很或许是经过JTAG端口与微处理器对话。并且,假如系 统中选用了球栅阵列(BGA)封装的IC,那么JTAG也是测验BGA器材与底层印制电路板之间衔接的最有用办法。
支撑EEE 1149.1鸿沟扫描测验规范的IC与电路板都具有一个支撑JTAG测验的4线串行总线(第5条线为可选的复位线)-TDI(测验数据输入)、TDO(测 试数据输出)、TMS(测验形式挑选)与TCK(测验时钟)。该总线首要支撑对焊点、电路板过孔、短路和开路等衔接进行结构测验。此外,许多CPLD和 FPGA制造商也将JTAG作为其器材在体系编程与装备的规范办法。JTAG不光支撑结构(互连)测验,现在仍是一种用于在体系级完成装备、编程以及混合 信号测验的规范办法。
但大多数规划团队都在新规划中对JTAG的运用更倾向于纷歧步到位,而是以一种更易掌控的办法渐渐转为全面运用JTAG接口。有些团队规 则(discipline)中广泛运用了JTAG接口,有些则只运用了其间很有限的一部分。但每种规矩都依据其本身的需求调整JTAG。在各种规矩的一起 效果下,开展出了几代不同的JTAG运用,每一代JTAG运用都有各自的特色,具有某种增强功用。
图1:第二代JTAG运用:运用JTAG多支路复用器简化对多个JTAG链的接入。
由于存在各式各样的JTAG接入要求,所以开发团队必需选用一种跨规矩的JTAG接入战略以最大程度地发挥JTAG接入的功用。这种战略对 于完成一种规范办法十分必要,这种规范办法能够复用,并且下一代产品能够根据其构建。为了更好地了解这种办法,咱们将讨论在不同时代的体系开发与规划中是 怎么运用JTAG的,意图是经过凭借曩昔有关JTAG接入的经历或投入,推进规划向新一代开展。
JTAG运用的各个阶段
在JTAG运用的第一阶段,只用到了某些有关电路板的特性和功用,有关该办法的收拾和规范化作业却做得很少。
这是一种最简略的办法,简直乃至彻底不需求进行任何软件东西出资,一般运用IC厂商供给的免费东西即可。该阶段的JTAG一般不具有或许只 具有很有限的确诊功用,也没有可用于生成测验或编程的矢量的软件。这时的JTAG接入只在出产时用于装备CPLD或对闪存编程。稍杂乱一些的板卡也能够用 它来做测验。
但是,这并不是本钱最低的办法。由于每种规矩都有或许会为其本身的需求用一个独自的JTAG接头(header),所以一块电路板上就得 用多个JTAG接头,然后增加了本钱,也占用了电路板空间。并且,每种规矩或许都会开发它们自己的“克己”软件东西和硬件,以完成与JTAG特性的交互, 而这些软件东西和硬件对其他规矩(discipline)而言却是剩余的。所以,选用这种办法开发的产品受其定制开发的影响,很难转移到新一代的产品中 去。假如在出产中选用,这种办法也会增加本钱,由于它需求进行屡次刺进。
许多开发团队都被这一代JTAG运用绑住了四肢。终究,当体系杂乱性继续增大时,要坚持产品的竞争力,就必需选用一种JTAG接入战略。
第二代JTAG运用
在第二代JTAG运用中, 不同的开发团队规矩对在新板卡规划上选用JTAG功用进行办理。该阶段的JTAG运用需求必定程度的ATPG(自动测验程序生成)软件东西(这类软件东西 具有稳健的确诊功用)出资,用于对编程和测验矢量的开发和传送进行办理。这类ATPG东西的供货商供给从简略的针对每一使命的矢量生成的支撑与咨询服务, 也供给出产用的多使命(multi-seat)全套软件支撑。
在每块电路板上增加一个战略性%&&&&&%器材-JTAG复用器材,意图是去除电路板上的多个1149.1接头并办理多个JTAG通路。这个JTAG复用器材所占用的电路板空间一般比一个JTAG接头还小,但却简化了元件的阻隔,也简化了进步接入功率所需扫描途径的安排。
例如,开发人员或许会期望将不同厂商的FPGA阻隔在不同的扫描链中,以便简化运用每个厂商供给的东西接入JTAG的进程。别的,咱们或许 还期望将微处理器放在一个独自的扫描链中,然后在仿真东西调试软件或在闪存写程序时,最大程度进步微处理器的运转速度。ATPG厂商对这些器材都供给了很 好的支撑,因而软件支撑一般很简略,直接供给交钥匙的计划。
图2:第三代J:将JTAG总线的扩展到在整个背板以衔接多个板卡。
现在咱们的第二代规划都只要一个独自的JTAG接入点,在这种根本装备下,整个板卡的一切仿真、装备和1149.1测验都能够在一次刺进中,在一个测验站(test station)上用一个根据PC的体系来完成。