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JTAG介紹及原理
隨著電路技術(shù)進(jìn)入超大規(guī)模集成（VLSI）時(shí)代，VLSI 電路的高度復(fù)雜性以及多層印制板、表面貼裝（SMT）、圓片規(guī)模集成（WSI）和多芯片模塊（MCM）技術(shù)在電路系統(tǒng)中的應(yīng)用，都使得電路節(jié)點(diǎn)的物理可訪問(wèn)性正逐步削弱以至于消失，電路和系統(tǒng)的可測(cè)試性急劇下降，測(cè)試開(kāi)銷在電路和系統(tǒng)總開(kāi)銷中所占的比例不斷上升，常規(guī)的測(cè)試方法正面臨著日趨嚴(yán)重的困難。測(cè)試算法的研究和測(cè)試實(shí)踐證明了一個(gè)基本的事實(shí)：要對(duì)一個(gè)不具有可測(cè)試性的電路進(jìn)行測(cè)試實(shí)徒勞的，只要提供電路的可測(cè)試性，才能使電路的測(cè)試問(wèn)題得到簡(jiǎn)化并最終解決。
邊界掃描技術(shù)也就是通常所指的IEEE1149.1標(biāo)準(zhǔn)，是由著名的JTAG工作小組起草并且批準(zhǔn)實(shí)施的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，已經(jīng)在行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，所以通常也稱邊界掃描技術(shù)為JTAG技術(shù)，又稱邊界掃描接口為JTAG接口。目前行業(yè)對(duì)JTAG的支持已經(jīng)比較充分，元器件廠商、EDA工具廠商以及自動(dòng)測(cè)試儀 器廠商等都推出大量的技術(shù)、產(chǎn)品和設(shè)備并且成功應(yīng)用于電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和維護(hù)等產(chǎn)品生命周期全流程。
如下圖所示，一個(gè)符合IEEE1149.1邊界掃描標(biāo)準(zhǔn)的器件有別于不同的邏輯器件，首先JTAG器件（即符合邊界掃描技術(shù)的器件）內(nèi)部都包括一個(gè)TAP（測(cè)試訪問(wèn)端口）控制器，其次在芯片內(nèi)部經(jīng)由一個(gè)掃描鏈路將所有的輸入和輸出管腳全部串入一個(gè)掃描鏈路。通過(guò)JTAG接口，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)芯片所有的IO管腳的輸入輸出的控制。 
JTAG測(cè)試技術(shù)的原理就是通過(guò)對(duì)帶有JTAG功能的器件的IO的控制，同時(shí)根據(jù)電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過(guò)管腳的0,1序列來(lái)診斷和確定電路的功能，開(kāi)路，短等故障。 
二、邊界掃描主要功能
- 掃描鏈路自測(cè)試，通過(guò)將JTAG信號(hào)串聯(lián)成測(cè)試鏈，可以掃描和識(shí)別所有的JTAG器件，以確保JTAG鏈正常工作。
- 互聯(lián)測(cè)試，互聯(lián)測(cè)試主要是指對(duì)電路板上器件之間的互聯(lián)線的測(cè)試，主要檢測(cè)電路板級(jí)的開(kāi)路、短路或呆滯型等故障。
- 存儲(chǔ)器測(cè)試，可以對(duì)各種存儲(chǔ)器，如SRAM,SDRAM,DDR,DDR2,DDR3等存儲(chǔ)器測(cè)試其故障。
- FLASH 編程功能，用于生產(chǎn)過(guò)程中的程序加載，支持并行，SPI,I2C,NAND等各種FLASH的編程功能。
- FPGA,CPLD 編程，通過(guò)JTAG接口，可以實(shí)現(xiàn)常見(jiàn)的可編程器件的在線編程，簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程。
- JTAG測(cè)試技術(shù)除了能夠測(cè)試和調(diào)試JTAG芯片以外，也能夠測(cè)試與JTAG芯片直接連接的信號(hào)線，實(shí)現(xiàn)對(duì)不具有邊掃功能的器件如各種buffer,觸發(fā)器，鎖存器等功能測(cè)試。JTAG測(cè)試技術(shù)可以迅速提升測(cè)試覆蓋率，從而確保JTAG測(cè)試技術(shù)在實(shí)際設(shè)計(jì)和規(guī)模化量產(chǎn)中的高效率應(yīng)用。
三、邊界掃描技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)
- 縮短產(chǎn)品面世時(shí)間
產(chǎn)品研發(fā)的初期，樣板一般處在小批量狀態(tài)，產(chǎn)品生產(chǎn)工藝一般不穩(wěn)定，通過(guò)JTAG技術(shù)可以迅速定位樣板的開(kāi)短路故障，幫助工程師節(jié)約大量測(cè)試時(shí)間，加快產(chǎn)品研發(fā)進(jìn)程，同時(shí)測(cè)試程序可以直接從產(chǎn)品設(shè)計(jì)中轉(zhuǎn)移而來(lái)，可以縮短產(chǎn)品后續(xù)階段的時(shí)間。
- 降低測(cè)試成本
投入的資本僅占常規(guī)ATE 設(shè)備的很小一部分； 簡(jiǎn)化測(cè)試準(zhǔn)備過(guò)程，降低測(cè)試準(zhǔn)備成本； 快速準(zhǔn)確的定位故障； 具有較大的故障覆蓋率。
- 提高產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性
可使產(chǎn)品在更接近實(shí)際的工作條件下進(jìn)行測(cè)試；進(jìn)行電路元件的徹底測(cè)試； 最終產(chǎn)品種可內(nèi)建基于邊界掃描的故障診斷； 提高了產(chǎn)品的可維護(hù)性。
- 降低產(chǎn)品成本
采用JTAG 加載FLASH，不需要CPU 工作，只需要PCB 上電就可進(jìn)行，可以將Bootrom 和Flashrom 結(jié)合起來(lái)，統(tǒng)一燒制到Flashrom 中，這樣可以在電路板上省去Bootrom 芯片及其PLCC 插座，不僅降低了物料成本，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工序，也優(yōu)化了生產(chǎn)流程，減少了產(chǎn)品的不穩(wěn)定性。
- 邊界掃描技術(shù)對(duì)產(chǎn)品全生命周期中應(yīng)用的支持
邊界掃描技術(shù)可以應(yīng)用于產(chǎn)品生命周期的全過(guò)程，具體可以用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、硬件原型調(diào)試、生產(chǎn)測(cè)試、系統(tǒng)測(cè)試和現(xiàn)場(chǎng)安裝服務(wù)等過(guò)程。在產(chǎn)品生命周期不同階段的 應(yīng)用中，可以使用相同的邊界掃描硬件控制器，使用同一個(gè)軟件的框架，使用同樣的產(chǎn)品描述文件和測(cè)試矢量，只是根據(jù)不同的應(yīng)用階段的不同認(rèn)為，執(zhí)行不同的操 作。 
四、ASSET邊界掃描工具介紹
美國(guó)ASSET InterTech邊界掃描公司是一家有16年歷史,成立于1995年，其前身是德州儀器（Ti）公司的半導(dǎo)體測(cè)試部，專業(yè)從事邊界掃描技術(shù)開(kāi)發(fā)與研究的公司，其開(kāi)發(fā)的邊界掃描工具在銷售市場(chǎng)的占有率第一，并且與摩托羅拉，諾基亞，思科等知名公司有著長(zhǎng)期良好的合作關(guān)系，在邊界掃描項(xiàng)目中連續(xù)多年獲得Best in Test大獎(jiǎng)，參與(IEEE1149.1, 1149.4, 1532,1149.6,IJTAG)標(biāo)準(zhǔn)的制定，在業(yè)內(nèi)享有良好的口碑和信譽(yù)。在中國(guó)的市場(chǎng)也取得了不菲的成就。知名客戶有：華為、京信、中電集團(tuán)10所、14所、29所、38所、41所，空一所，航天測(cè)控等科研院所和企業(yè)單位。
ASSET邊界掃描工具除具有所有的工具的常規(guī)功能，如基礎(chǔ)測(cè)試，互聯(lián)測(cè)試，存儲(chǔ)器測(cè)試，flash編程，PLD編程功能，非邊掃器件測(cè)試外，還具有如下幾個(gè)突出的特點(diǎn)。
- 硬件種類豐富，ASSET公司提供了各種接口的測(cè)試控制器，包括USB,PCI,CPCI,ETHERNET等各種接口，這些控制器具有尺寸小、使用方便以及可靠性高等特點(diǎn)，可以滿足各種場(chǎng)合的靈活應(yīng)用。
- 統(tǒng)一的軟件環(huán)境，不僅僅支持邊界掃描(BST)，還是同時(shí)支持CPU仿真(PCT)，高速IO測(cè)試，F(xiàn)PGA測(cè)試（FCT）
- 支持的EDA工具軟件種類多，幾乎支持業(yè)界所有的原理圖和pcb網(wǎng)表格式導(dǎo)入。
- 器件模型庫(kù)種類繁多，其中邏輯器件多大1萬(wàn)種，存儲(chǔ)器器件有3000多種， BSDL文件庫(kù)3000多種，并且器件庫(kù)在不斷的更新增加中，極大的方便了用戶的測(cè)試開(kāi)發(fā)，節(jié)約用戶寶貴的時(shí)間。
- 系統(tǒng)支持在線編程，器件支持種類多如PLD,FPGA, FLASH等，支持各種常見(jiàn)編程接口，如并行總線，SPI,I2C/NAND,MODC等，文件格式支持SVF,STAPL,SREC,HEX,BIN等格式。
- 故障診斷覆蓋率高，定位準(zhǔn)確，具有單步及連續(xù)運(yùn)行的診斷功能。PFD(Pin Fault Diagnostic)技術(shù)能迅速找到故障的具體位置。對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的電路設(shè)計(jì)而言，如果能夠知道具體的故障是由那些引腳的開(kāi)路/短路造成，無(wú)疑大大的加快了修理的速度，降低了維修的成本。
- 靈活的故障率覆蓋報(bào)告，可以分析出整板的覆蓋率，局部覆蓋率，每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試覆蓋率等，便于分析相關(guān)的測(cè)試，方便提高產(chǎn)品的覆蓋率，改進(jìn)相關(guān)的測(cè)試工程。
- 獨(dú)有的內(nèi)部故障定位瀏覽器，通過(guò)故障網(wǎng)絡(luò)可以直接定位到原理圖和PCB,提高了故障定位的速度，便于客戶快速的對(duì)當(dāng)前所反映出的錯(cuò)誤來(lái)進(jìn)行維修。
- 方便靈活的API接口，支持labview,VC, VB,JAVA等軟件的第三方集成，便于客戶構(gòu)建自己的測(cè)試系統(tǒng)。
- 客戶眾多，緊跟測(cè)試世界測(cè)試技術(shù)的前沿，產(chǎn)品不斷滿足各大客戶測(cè)試的需要。
JTAG BRIDGE
一、產(chǎn)品概述
JTAG BRIDGE 是邊界掃描工具或者 JTAG 測(cè)試工具的輔助性設(shè)備，用來(lái)擴(kuò)展TAP接口數(shù)目已匹配客戶的目標(biāo)板接口數(shù)量。目前，本產(chǎn)品支持 ASSET 邊界掃描工具和所有JTAG下載、測(cè)試工具。在進(jìn)行邊界掃描測(cè)試時(shí)，使用本產(chǎn)品可以提高測(cè)試效率和增加測(cè)試數(shù)量。此產(chǎn)品也能同時(shí)對(duì)多塊電路板上 MCU、FPGA、FLASH 在線編程或者燒寫(xiě)程序。
JTAG BRIDGE 能夠提高邊界掃描控制器和掃描鏈的連接 。當(dāng)你的板上由四個(gè)以上的掃描鏈時(shí)，你只需要把邊界掃描控制器的端口連接 JTAG BRIDGE的TAP 端口，然后把測(cè)試板上的掃描鏈接口連接JTAG BRIDGE的PORT端口，這樣邊界掃描控制器就能通過(guò) JTAG BRIDGE 控制整個(gè)目標(biāo)測(cè)試板乃至每個(gè)邊界掃描鏈。
JTAG BRIDGE具有如下特點(diǎn)：
- 如果目標(biāo)測(cè)試板上沒(méi)有測(cè)試訪問(wèn)端口信號(hào)緩沖 ，那么JTAG BRIDGE可以提供靈活的緩沖以及阻抗匹配。
- 支持一個(gè)TAP接口擴(kuò)展為6個(gè)接口，同時(shí)也支持并聯(lián)或級(jí)聯(lián)模式，擴(kuò)展接口數(shù)目不受限制。
- 可以把多個(gè)邊界掃描鏈串成在一起，形成一個(gè)掃描鏈。對(duì)于覆蓋率很低的目標(biāo)測(cè)試板也是可以使用。JTAG BRIDGE主要功能是擴(kuò)展邊界掃描控制器的控制端口，從而實(shí)現(xiàn)同時(shí)測(cè)試多JTAG口和多邊界掃描鏈目標(biāo)板以及同時(shí)測(cè)試更多的測(cè)試板。
- JTAG BRIDGE 提供手動(dòng)和自動(dòng)兩種控制模式，每一個(gè)邊界掃描鏈的訪問(wèn)端口都可以由邊界掃描控制器上控制或者由 JTAG BRIDGE上的開(kāi)關(guān)控制。板上的指示燈會(huì)顯示那一條掃描鏈?zhǔn)怯行У摹?
- 支持 1.2v，2.5v，3.3v，5.0v多種JTAG IO電壓。
北京博基興業(yè) 15210806465
010-62102657
楊碩
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