JTAG介绍及原理

JTAG介绍及原理随着电路技术进入超大规模集成（VLSI）时代，VLSI 电路的高度复杂性以及多层印制板、表面贴装（SMT）、圆片规模集成（WSI）和多芯片模块（MCM）技术在电路系统中的应用，都使得电路节点的物理可访问性正逐步削弱以至于消失，电路和系统的可测试性急剧下降，测试开销在电路和系统总开销中所占的比例不断上升，常规的测试方法正面临着日趋严重的困难。测试算法的研究和测试实践证明了一个基本的事实：要对一个不具有可测试性的电路进行测试实徒劳的，只要提供电路的可测试性，才能使电路的测试问题得到简化并*终解决。

如下图所示，一个符合IEEE1149.1边界扫描标准的器件有别于不同的逻辑器件，首先JTAG器件（即符合边界扫描技术的器件）内部都包括一个TAP（测试访问端口）控制器，其次在芯片内部经由一个扫描链路将所有的输入和输出管脚全部串入一个扫描链路。通过JTAG接口，可以实现对芯片所有的IO管脚的输入输出的控制。
边界扫描技术也就是通常所指的IEEE1149.1标准，是由有名的JTAG工作小组起草并且批准实施的行业标准，已经在行业中得到了广泛的应用，所以通常也称边界扫描技术为JTAG技术，又称边界扫描接口为JTAG接口。目前行业对JTAG的支持已经比较充分，元器件厂商、EDA工具厂商以及自动测试仪 器厂商等都推出大量的技术、产品和设备并且成功应用于电子系统设计、生产和维护等产品生命周期全流程。





JTAG测试技术的原理就是通过对带有JTAG功能的器件的IO的控制，同时根据电路的拓扑结构，通过管脚的0,1序列来诊断和确定电路的功能，开路，短等故障。



二、边界扫描主要功能扫描链路自测试，通过将JTAG信号串联成测试链，可以扫描和识别所有的JTAG器件，以确保JTAG链正常工作。
互联测试，互联测试主要是指对电路板上器件之间的互联线的测试，主要检测电路板级的开路、短路或呆滞型等故障。
存储器测试，可以对各种存储器，如SRAM,SDRAM,DDR,DDR2,DDR3等存储器测试其故障。
FLASH 编程功能，用于生产过程中的程序加载，支持并行，SPI,I2C,NAND等各种FLASH的编程功能。
FPGA,CPLD 编程，通过JTAG接口，可以实现常见的可编程器件的在线编程，简化生产流程。
JTAG测试技术除了能够测试和调试JTAG芯片以外，也能够测试与JTAG芯片直接连接的信号线，实现对不具有边扫功能的器件如各种buffer,触发器，锁存器等功能测试。JTAG测试技术可以迅速提升测试覆盖率，从而确保JTAG测试技术在实际设计和规模化量产中的高效率应用。
三、边界扫描技术的主要优点缩短产品面世时间

产品研发的初期，样板一般处在小批量状态，产品生产工艺一般不稳定，通过JTAG技术可以迅速定位样板的开短路故障，帮助工程师节约大量测试时间，加快产品研发进程，同时测试程序可以直接从产品设计中转移而来，可以缩短产品后续阶段的时间。
降低测试成本

投入的资本仅占常规ATE 设备的很小一部分； 简化测试准备过程，降低测试准备成本； 快速准确的定位故障； 具有较大的故障覆盖率。
提高产品的质量和可靠性

可使产品在更接近实际的工作条件下进行测试；进行电路元件的彻底测试； *终产品种可内建基于边界扫描的故障诊断； 提高了产品的可维护性。
降低产品成本

采用JTAG 加载FLASH，不需要CPU 工作，只需要PCB 上电就可进行，可以将Bootrom 和Flashrom 结合起来，统一烧制到Flashrom 中，这样可以在电路板上省去Bootrom 芯片及其PLCC 插座，不仅降低了物料成本，简化了生产工序，也优化了生产流程，减少了产品的不稳定性。
边界扫描技术对产品全生命周期中应用的支持

边界扫描技术可以应用于产品生命周期的全过程，具体可以用于产品设计、硬件原型调试、生产测试、系统测试和现场安装服务等过程。在产品生命周期不同阶段的 应用中，可以使用相同的边界扫描硬件控制器，使用同一个软件的框架，使用同样的产品描述文件和测试矢量，只是根据不同的应用阶段的不同认为，执行不同的操 作。