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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)的物理可訪問性正逐步削弱以至于消失，電路和系統(tǒng)的可測試性急劇下降，測試開銷在電路和系統(tǒng)總開銷中所占的比例不斷上升，常規(guī)的測試方法正面臨著日趨嚴(yán)重的困難。測試算法的研究和測試實(shí)踐證明了一個基本的事實(shí)：要對一個不具有可測試性的電路進(jìn)行測試實(shí)徒勞的，只要提供電路的可測試性，才能使電路的測試問題得到簡化并最終解決。
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工具廠商以及自動測試儀 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TAP（測試訪問端口）控制器，其次在芯片內(nèi)部經(jīng)由一個掃描鏈路將所有的輸入和輸出管腳全部串入一個掃描鏈路。通過JTAG接口，可以實(shí)現(xiàn)對芯片所有的IO管腳的輸入輸出的控制。 
JTAG測試技術(shù)的原理就是通過對帶有JTAG功能的器件的IO的控制，同時根據(jù)電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過管腳的0,1序列來診斷和確定電路的功能，開路，短等故障。 
二、邊界掃描主要功能
- 掃描鏈路自測試，通過將JTAG信號串聯(lián)成測試鏈，可以掃描和識別所有的JTAG器件，以確保JTAG鏈正常工作。
- 互聯(lián)測試，互聯(lián)測試主要是指對電路板上器件之間的互聯(lián)線的測試，主要檢測電路板級的開路、短路或呆滯型等故障。
- 存儲器測試，可以對各種存儲器，如SRAM,SDRAM,DDR,DDR2,DDR3等存儲器測試其故障。
- FLASH 編程功能，用于生產(chǎn)過程中的程序加載，支持并行，SPI,I2C,NAND等各種FLASH的編程功能。
- FPGA,CPLD 編程，通過JTAG接口，可以實(shí)現(xiàn)常見的可編程器件的在線編程，簡化生產(chǎn)流程。
- JTAG測試技術(shù)除了能夠測試和調(diào)試JTAG芯片以外，也能夠測試與JTAG芯片直接連接的信號線，實(shí)現(xiàn)對不具有邊掃功能的器件如各種buffer,觸發(fā)器，鎖存器等功能測試。JTAG測試技術(shù)可以迅速提升測試覆蓋率，從而確保JTAG測試技術(shù)在實(shí)際設(shè)計(jì)和規(guī)�；慨a(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JTAG技術(shù)可以迅速定位樣板的開短路故障，幫助工程師節(jié)約大量測試時間，加快產(chǎn)品研發(fā)進(jìn)程，同時測試程序可以直接從產(chǎn)品設(shè)計(jì)中轉(zhuǎn)移而來，可以縮短產(chǎn)品后續(xù)階段的時間。
- 降低測試成本
投入的資本僅占常規(guī)ATE 設(shè)備的很小一部分； 簡化測試準(zhǔn)備過程，降低測試準(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)行測試；進(jìn)行電路元件的徹底測試； 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，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)測試、系統(tǒng)測試和現(xiàn)場安裝服務(wù)等過程。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，使用同一個軟件的框架，使用同樣的產(chǎn)品描述文件和測試矢量，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)體測試部，專業(yè)從事邊界掃描技術(shù)開發(fā)與研究的公司，其開發(fā)的邊界掃描工具在銷售市場的占有率第一，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，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)。在中國的市場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)測試，互聯(lián)測試，存儲器測試，flash編程，PLD編程功能，非邊掃器件測試外，還具有如下幾個突出的特點(diǎn)。
- 硬件種類豐富，ASSET公司提供了各種接口的測試控制器，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)，還是同時支持CPU仿真(PCT)，高速IO測試，F(xiàn)PGA測試（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。
- 器件模型庫種類繁多，其中邏輯器件多大1萬種，存儲器器件有3000多種， BSDL文件庫3000多種，并且器件庫在不斷的更新增加中，極大的方便了用戶的測試開發(fā)，節(jié)約用戶寶貴的時間。
- 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。對于一個復(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路/短路造成，無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，每一個網(wǎng)絡(luò)的測試覆蓋率等，便于分析相關(guān)的測試，方便提高產(chǎn)品的覆蓋率，改進(jìn)相關(guān)的測試工程。
- 獨(dú)有的內(nèi)部故障定位瀏覽器，通過故障網(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，便于客戶快速的對當(dāng)前所反映出的錯誤來進(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)建自己的測試系統(tǒng)。
- 客戶眾多，緊跟測試世界測試技術(shù)的前沿，產(chǎn)品不斷滿足各大客戶測試的需要。
JTAG BRIDGE
一、產(chǎn)品概述
JTAG BRIDGE 是邊界掃描工具或者 JTAG 測試工具的輔助性設(shè)備，用來擴(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、測試工具。在進(jìn)行邊界掃描測試時，使用本產(chǎn)品可以提高測試效率和增加測試數(shù)量。此產(chǎn)品也能同時對多塊電路板上 MCU、FPGA、FLASH 在線編程或者燒寫程序。
JTAG BRIDGE 能夠提高邊界掃描控制器和掃描鏈的連接 。當(dāng)你的板上由四個以上的掃描鏈時，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 JTAG BRIDGE 控制整個目標(biāo)測試板乃至每個邊界掃描鏈。
JTAG BRIDGE具有如下特點(diǎn)：
- 如果目標(biāo)測試板上沒有測試訪問端口信號緩沖 ，那么JTAG BRIDGE可以提供靈活的緩沖以及阻抗匹配。
- 支持一個TAP接口擴(kuò)展為6個接口，同時也支持并聯(lián)或級聯(lián)模式，擴(kuò)展接口數(shù)目不受限制。
- 可以把多個邊界掃描鏈串成在一起，形成一個掃描鏈。對于覆蓋率很低的目標(biāo)測試板也是可以使用。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)同時測試多JTAG口和多邊界掃描鏈目標(biāo)板以及同時測試更多的測試板。
- JTAG BRIDGE 提供手動和自動兩種控制模式，每一個邊界掃描鏈的訪問端口都可以由邊界掃描控制器上控制或者由 JTAG BRIDGE上的開關(guān)控制。板上的指示燈會顯示那一條掃描鏈?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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