JTAG边界扫描测试技术原理
jtag边界扫描的概念
jtag边界扫描的概念
边界扫描（Boundary Scan）是一种测试技术，用于在集成电路板内进行测试，特别是对于那些无法通过传统的测试方法进行测试的复杂电路板。
它利用在每个芯片的输入输出管脚上增加的移位寄存器单元（Boundary-Scan Register Cell），这些寄存器单元分布在芯片的边界上，被称为边界扫描寄存器。
在JTAG调试中，边界扫描是一个非常重要的概念。
当需要调试芯片时，这些寄存器将芯片与外围电路隔离，实现对芯片输入输出信号的观察和控制。
对于输入管脚，可以通过与之相连的边界扫描寄存器单元把数据加载到该管脚中；对于输出管脚，可以通过与之相连的边界扫描寄存器“捕获”（CAPTURE）该管脚上的输出信号。
正常运行状态下，这些边界扫描寄存器单元对芯片是透明的，所以正常的运行不会受到影响。
另外，芯片输入输出管脚上的边界扫描（移位）寄存器单元可以相互连接起来，在芯片的周围形成一个边界扫描链（Boundary-Scan Chain）。
它可以串行地输入和输出，通过相应的时钟信号和控制信号，实现对处在调试状态下的芯片的输入和输出状态的观察和控制。
一般的芯片都会提供几条独立的边界扫描链，对边界扫描链的控制主要是通过TAP（Test Access Port）Controller来完成。
以上内容仅供参考，如需更多信息，建议查阅相关文献或咨询专业人士。
JTAG电路的工作原理
JTAG电路的工作原理JTAG（Joint Test Action Group）是一种用于测试和调试集成电路的标准接口。
它是一种通用的、硬件辅助的测试方法，可以用于验证芯片的功能和性能，以及进行故障诊断和调试。
JTAG电路的工作原理是基于一种被称为“Boundary Scan”的技术。
Boundary Scan是一种在芯片的边界上添加了一系列的测试逻辑和控制逻辑的方法。
这些逻辑电路通过JTAG接口与外部测试设备连接，可以对芯片内部的信号和电路进行测试和控制。
JTAG电路由四个主要组件组成：Test Access Port (TAP)、Instruction Register (IR)、Data Register (DR)和Boundary Scan Register (BSR)。
首先，TAP是JTAG电路的核心组件，它负责与外部测试设备进行通信。
TAP 包括两个状态机：Test-Logic-Reset (TLR)状态机和Run-Test/Idle (RTI)状态机。
TLR 状态机用于初始化和复位电路，而RTI状态机用于执行测试和调试操作。
其次，IR是一个用于存储指令的寄存器。
通过JTAG接口，外部测试设备可以向IR中加载不同的指令，用于控制芯片的测试和调试操作。
常见的指令包括读取和写入数据、设置和清除寄存器等。
然后，DR是一个用于存储数据的寄存器。
通过JTAG接口，外部测试设备可以向DR中加载测试数据，或者从DR中读取测试结果。
这样可以实现对芯片内部信号和电路的测试和调试。
最后，BSR是一组用于测试芯片边界上的信号和电路的寄存器。
它包含了一系列的扫描链，每一个扫描链都与芯片边界上的一个信号或者电路相连。
通过JTAG 接口，外部测试设备可以对BSR中的扫描链进行操作，以实现对芯片边界上信号和电路的测试和调试。
JTAG电路的工作流程如下：1. 初始化和复位：外部测试设备通过TAP的TLR状态机将芯片初始化和复位，确保芯片处于可测试状态。
10JTAG边界扫描测试
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boundaryscan应用实例 -回复
boundaryscan应用实例-回复什么是boundary scan技术？Boundary scan技术，又称JTAG（Joint Test Action Group）技术，是一种用于芯片级电路板测试和诊断的技术。
它使用了IEEE标准1149.1定义的边界扫描链（Boundary Scan Chain），通过在电路板上的闩锁功能来实现对芯片上的引脚的测试和调试。
Boundary scan技术的原理和功能如何工作？Boundary scan技术的原理基于一种边界扫描链结构（Boundary Scan Chain），该链将所有芯片引脚连接起来形成一个环。
这个环具有使能信号和测试控制信号，通过这些信号的控制，可以将测试数据从一个引脚传输到另一个引脚，实现对芯片引脚的测试和调试。
Boundary scan技术的功能主要有以下几个方面：1. 电路连通性测试：通过boundary scan技术，可以检测和诊断电路板上信号线的连通性是否良好，以及是否存在断路和短路。
2. 引脚功能测试：通过boundary scan技术，可以实时测试和诊断芯片引脚的功能是否正常。
这对于芯片级的调试和故障排除非常有用。
3. 元件配置和诊断：通过boundary scan技术，可以识别和配置电路板上的各种元件，例如存储器、逻辑门等。
这可以帮助工程师更好地了解电路板的组成和功能。
4. 容错性检查：通过boundary scan技术，可以检查电路板上的信号线是否遵循电气特性，例如正确的电阻和电容值。
这对于确保电路板的稳定性和可靠性至关重要。
Boundary scan技术的应用实例1. 电子设备制造：Boundary scan技术可以在生产线上用于测试和验证电子设备的电路板，以确保其质量和可靠性。
它可以有效地检测和排除电路板上的连通性问题和故障，提高生产效率和产品质量。
2. 电路板维修：当电子设备发生故障时，boundary scan技术可以用于定位和修复故障点。
边界扫描测试原理和应用
IEEE-1532=> In-System-Programming
Conclusion
Intelligent Boundary Scan Solutions®
• IEEE 1532 can be used for programming of
BScan Basics
Boundary Scan Test測試之功能
Intelligent Boundary Scan Solutions®
<1> 元件之誤插接及臨近元件的短路測試
<2> 外界電路與元件間之輸入/輸出信號監視
<3> 元件間之互接測試(Interconnecting Test)
<4> 可測試BGA元件之開路與短路作測試
BScan Basics
Intelligent Boundary Scan Solutions®
Boundary Scan Test測試之原理(二)
若PCB印刷基板採用BScan測試相容元件時， 最多僅需5條(通常為4條)之專用線，即可測試:
1. Test Data In 2. Test Data Out (TDI ) (TDO)
• IEEE-1149.5=> system level test • IEEE-1149.6=> Differential & AC coupled
networks
• IEEE-1532
10/16/2018
=> In-System-Programming
BScan Basics No. 3
Intelligent Boundary Scan Solutions®
jtag标准ieee1149.1解析
IEEE1149.1标准是一项用于测试和故障诊断集成电路的重要标准，而JTAG（Joint Test Action Group）是这项标准的主要推动者之一。
本文将对IEEE1149.1标准进行解析，从其定义、原理、应用等多个角度进行分析，帮助读者更好地理解和应用这一标准。
一、 IEEE1149.1标准的定义IEEE1149.1标准，也称为边界扫描标准或JTAG标准，是一项由IEEE 制定的用于测试集成电路的标准。
该标准于1990年发布，已被广泛应用于半导体工业、电子制造业等领域。
通过在芯片内部设置边界扫描链，可以实现对芯片内部连接和状态的测试和调试，从而提高了集成电路的可靠性和稳定性。
二、 IEEE1149.1标准的原理1. 边界扫描链IEEE1149.1标准的核心是边界扫描链（boundary scan ch本人n），通过在集成电路的引脚上添加扫描逻辑，实现了对芯片内部连接和状态的测试。
这种边界扫描链可以将芯片的内部引脚与外部引脚进行连接，从而实现对芯片内部信号的观测和控制。
2. TAP控制器IEEE1149.1标准还引入了TAP（Test Access Port）控制器，用于与边界扫描链进行通信和控制。
TAP控制器可以对边界扫描链进行初始化、数据传输和状态控制，从而实现对集成电路的测试和调试。
三、 IEEE1149.1标准的应用1. 芯片测试IEEE1149.1标准最主要的应用是用于集成电路的测试。
通过在芯片内部设置边界扫描链，可以实现对芯片内部连接和状态的测试，从而发现潜在的故障和缺陷。
2. 芯片调试除了测试功能，IEEE1149.1标准还可以用于集成电路的调试。
通过边界扫描链和TAP控制器，工程师可以对集成电路进行状态观测和信号控制，从而快速定位和分析故障原因。
3. 芯片编程IEEE1149.1标准还可以用于集成电路的编程。
一些可编程逻辑器件（如FPGA）可以通过边界扫描信息口进行编程，实现对逻辑器件内部配置和状态的控制。
Boundary Scan测试原理及实现
什么是边界扫描(boundary scan)?Boundary Scan测试原理及实现JTAG标准的IC芯片结构IEEE 1149.1 标准背景JTAG什么是边界扫描(boundary scan)?边界扫描(Boundary scan )是一项测试技术，是在传统的在线测试不在适应大规模，高集成电路测试的情况下而提出的，就是在IC设计的过程中在IC的内部逻辑和每个器件引脚间放置移位寄存器(shift register).每个移位寄存器叫做一个CELL。
这些CELL准许你去控制和观察每个输入/输出引脚的状态。
当这些CELL连在一起就形成了一个数据寄存器链(data register chain),我门叫它边界寄存器(boundaryregister)。
除了上面的移位寄存器外，在IC上还集成测试访问端口控制器 (TAP controller),指令寄存器(Instruction register)对边界扫描的指令进行解码以便执行各种测试功能。
旁路寄存器(bypass register)提供一个最短的测试通路。
另外可能还会有IDCODE register和其它符合标准的用户特殊寄存器。
边界扫描器件典型特征及边界扫描测试信号的构成。
如果一个器件是边界扫描器件它一定有下面5个信号中的前四个：1．TDI (测试数据输入)2．TDO (侧试数据输出)3．TMS (测试模式选择输入)4．TCK (测试时钟输入)5．TRST (测试复位输入，这个信号是可选的)TMS,TCK,TRST构成了边界扫描测试端口控制器(TAP controller)，它负责测试信号指令的输入，输出，指令解码等，TAP controller是一个16位的状态机，边界扫描测试的每个环节都由它来控制，所以要对TAP controller有一个比较清楚的了解。
在后续的文章中还会向大家介绍边界扫描的其它方面。
边界扫描为开发人员缩短开发周期，并且提供良好的覆盖率和诊断信息。
DFT介绍
文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 集成电路测试方法研究目录1 边界扫描测试方法 ....................................................................................................... 错误!未定义书签。
1.1边界扫描基本状况 ................................................................................................... 错误!未定义书签。
1.2IEEE S TD 1149.1 ........................................................................................................ 错误!未定义书签。
1.3IEEE S TD 1149.4 ........................................................................................................ 错误!未定义书签。
1.4IEEE S TD 1149.5 ........................................................................................................ 错误!未定义书签。
1.5IEEE S TD 1149.6 ........................................................................................................ 错误!未定义书签。
JTAG技术原理
JTAG技术俗称边界扫描技术，是近代发展起来的高级测试技术。
随着电子技术的高速发展，电路已经进入超大规模时代，芯片的封装技术也日新月异，从最初的DIP到QFP，已经当今的BGA，电路的物理可测试性正在逐渐消失。
为了寻找更先进的测试技术，1985年，IBM、AT&T、Texas Instruments、Philips、Siemens、Alcatel、Ericsson等几家公司联合成立了JETAG(Joint European Test Action Group欧洲联合测试行动小组)，并提出边界扫描技术。
通过存在于器件输入输出管脚与内核电路之间的BSC(Boundary Scan Cell)对器件及其外围电路进行测试。
1986年，一些欧洲之外的其他公司加入该组织，JETAG组织的成员已不仅仅局限在欧洲，所以该组织名称由JETAG更改为JTAG。
1990年，IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers，美国电气和电子工程师协会)正式承认JTAG标准，命名为IEEE1149.1-1990。
JTAG主要有以下几个方面应用：1).互连测试。
判断互连线路是否存在开路、短路或固定逻辑故障。
2).可编程器件的程序加载。
如FLASH、CPLD、FPGA等器件的加载。
3).电路采样。
器件正常工作时，对管脚状态进行采样观察。
JTAG测试一般使用标准的TAP(Test Access Port)连接器,如下图所示。
A).1号脚为TCK。
JTAG测试参考时钟，由JTAG主控制器提供给被测试器件，该信号需要下拉处理，下拉电阻不能小于330ohm，一般选择1Kohm。
之所以TCK 要下拉处理，是因为JTAG测试规范规定：在TCK为低电平时，被测试器件的TAP 状态机不得发生变化。
所以，默认状态下，TCK必须为低电平，使TAP状态机保持稳定。
最小驱动电流为2mA。
jtag工作原理详解
jtag工作原理详解JTAG（Joint Test Action Group）是一种用于测试和调试集成电路的标准接口。
它是一种基于串行通信的技术，可以通过该接口与芯片内部的测试和调试电路进行通信，从而实现对芯片的测试、调试、编程和故障诊断等功能。
本文将详细解释JTAG工作原理及其相关概念。
1. JTAG的基本原理JTAG接口由四根线组成，分别是TCK（Test Clock）、TMS（Test Mode Select）、TDI（Test Data Input）和TDO（Test Data Output）。
其中，TCK是用于控制测试操作的时钟信号，TMS是用于控制测试模式的信号，TDI是用于输入测试数据的信号，TDO是用于输出测试数据的信号。
2. JTAG的状态机JTAG使用状态机来控制测试和调试操作。
状态机有三种基本状态：Test-Logic-Reset（TLR）、Run-Test/Idle（RTI）和Select-DR-Scan（SDRS）。
在TLR 状态下，芯片的测试逻辑电路被复位，此时可以进行芯片的初始化操作。
在RTI 状态下，芯片处于正常运行状态，可以进行功能测试。
在SDRS状态下，可以对芯片的数据寄存器进行扫描操作。
3. JTAG的扫描链JTAG使用扫描链来实现对芯片内部寄存器的访问。
扫描链是由多个寄存器组成的链式结构，每个寄存器都有一个数据输入端和一个数据输出端。
通过TCK、TMS、TDI和TDO信号，可以对扫描链中的寄存器进行数据输入和输出操作。
4. JTAG的测试模式JTAG定义了多种测试模式，用于测试和调试不同的功能和电路。
常用的测试模式包括Boundary-Scan（边界扫描）模式和Internal-Scan（内部扫描）模式。
Boundary-Scan模式用于测试芯片的引脚和与引脚相关的电路。
Internal-Scan模式用于测试芯片内部的逻辑电路和寄存器。
5. JTAG的应用JTAG广泛应用于集成电路的测试和调试领域。
jtag 测试原理
自动测试方法
• 建立FDP250K的标准BSDL描述文件。 • 特殊测试
– 按照测试要求，建立测试网表，设计特殊测试软件程 序，通过计算机并口测试。 – 如寄存器测试
• 随机测试
– 软件布线生成测试码点文件，把测试网表和BSDL文 件导入ATPG软件，自动生成测试向量，在测试机上 测试（93000） – 如乘法器测试。
• BSDL测试描述与软件开发
边界扫描电路总体结构
I O T I
BS Cell
BS Cell
O T
I O T
I
BS Cell
Core
BS Cell
O T
I O T
I
BS Cnals TDI Instruction Register
MUX
TDO
Device-ID Register Bypass Register
语法－2
• 控制单元子段：说明对功能为output3 或 bidir的BSC进行输出使能控制的控制单元号 • 无效值子段：为禁用对应的系统管脚，要给由 ccell子段指定的控制单元赋的值 • 无效状态子段：给出被禁用驱动器的状态。这 个状态可以是高阻态（ Z ）、弱“ 1 ” 态（w e a k 1 ）或弱“0 ”态（w e a k 0 ）
– 触发器测试
• BSDL测试描述与软件开发
扫描链完整性测试
I O T I
BS Cell
BS Cell
O T
测试BYPASS:
“01010101…”
I O T
I
BS Cell
Core
BS Cell
O T
I O T
I
BS Cell
BS Cell
JTAG边界扫描介绍
第二节 IEEE.1149标准结构
IEEE1149.1BST结构：当器件工作在JTAG BST模式时，使用4个I/O引脚和一个可选引脚TRST作为JTAG引脚。这4个I/O引脚是：TDI 、TDO、 TMS 和TCK。下表概括了这些引脚的功能。
4，就开始做程序了，也是重要的一步建立边界扫描链。一般的结合电路图和网表分析出扫描连了，有的可能不止一条，要一一分清楚。分清楚号，在软件里建立。并且导入BSDL编译。BSDL很多都可以从IC厂商的网站上download，有的不提供download可以找RD问他们的sales要，一定要有BSDL，否则没办法继续。建好了扫描链以后就可以在板子上验证扫描链是否正确，就是检查扫描链的完整性。
2，有了开发平台你就要接受他们的培训，这种专业的软件需要有人教才会上手快，不要舍不得培训费，不培训以后的麻烦大了去了，供应商也会觉得你烦，不过通常都老板决定，苦乐都是员工受的。
上面都是准备工作，废话多了：）
3，培训好了就开始做吧。各家的开发基本的都大同小异，先准备资料吧，需要些什么呢？总的来说"软"的部分需要电路图，网表，BSDL，BOM，有的可能还有测试要求的spec。硬的部分就是实板和电源了。最后软硬都齐了，工作就有效率了。
今天就简单写点吧，希望对想入门的朋友理个头绪，同行们也可以做个比较坚定。这里有一点需要说明的是，我这里讲的可不是编写边界扫描开发和运行平台，讲的仅仅是基于开发平台的程序开发，就像在VC++里写MFC。下面就一步步告诉你怎么写了。
1，你要买个开发平台，知名的有ASSET-InterTech，Corelis，Goepel，JTAG，都是国外的，规模也比较大，小的就不说了，也是挺多的，推荐这些是因为他们比较完善的软件和售后服务。
Boundary Scan测试原理及实现
什么是边界扫描(boundary scan)?Boundary Scan测试原理及实现JTAG标准的IC芯片结构IEEE 1149.1 标准背景JTAG什么是边界扫描(boundary scan)?边界扫描(Boundary scan )是一项测试技术，是在传统的在线测试不在适应大规模，高集成电路测试的情况下而提出的，就是在IC设计的过程中在IC的内部逻辑和每个器件引脚间放置移位寄存器(shift register).每个移位寄存器叫做一个CELL。
这些CELL准许你去控制和观察每个输入/输出引脚的状态。
当这些CELL连在一起就形成了一个数据寄存器链(data register chain),我门叫它边界寄存器(boundaryregister)。
除了上面的移位寄存器外，在IC上还集成测试访问端口控制器 (TAP controller),指令寄存器(Instruction register)对边界扫描的指令进行解码以便执行各种测试功能。
旁路寄存器(bypass register)提供一个最短的测试通路。
另外可能还会有IDCODE register和其它符合标准的用户特殊寄存器。
边界扫描器件典型特征及边界扫描测试信号的构成。
如果一个器件是边界扫描器件它一定有下面5个信号中的前四个：1．TDI (测试数据输入)2．TDO (侧试数据输出)3．TMS (测试模式选择输入)4．TCK (测试时钟输入)5．TRST (测试复位输入，这个信号是可选的)TMS,TCK,TRST构成了边界扫描测试端口控制器(TAP controller)，它负责测试信号指令的输入，输出，指令解码等，TAP controller是一个16位的状态机，边界扫描测试的每个环节都由它来控制，所以要对TAP controller有一个比较清楚的了解。
在后续的文章中还会向大家介绍边界扫描的其它方面。
边界扫描为开发人员缩短开发周期，并且提供良好的覆盖率和诊断信息。
jtag时序定义 -回复
jtag时序定义-回复"JTAG时序定义"JTAG或称为边界扫描测试（Boundary Scan Test）是一种用于测试和诊断集成电路（IC）的技术。
它是通过在IC的边界上添加额外的逻辑电路来实现的。
这些电路允许对IC进行测试，在设计和制造过程的各个阶段进行故障诊断和调试。
在深入了解JTAG的工作原理和时序定义之前，我们先来了解一下JTAG 的基本原则以及其在现代电子设备中的作用。
JTAG的基本原则是通过在电路的边界上引入一个环形移位寄存器（Chain），使所有的逻辑设备连接在一起，并能够通过一个统一的接口进行访问。
这种连接方式允许通过JTAG接口逐个扫描移位寄存器，并对每个设备进行测试和诊断。
这对于检测和修复复杂电子系统中的开放和短路等问题至关重要。
现代电子设备中的许多组件都支持JTAG接口，并采用了标准的JTAG时序定义。
这些时序定义包括：Test-Logic-Reset（TLR）、Run-Test/Idle （RTI）、Shift-IR（SIR）、Shift-DR（SDR）和更新数据寄存器（Update-IR/DR）等。
首先，Test-Logic-Reset（TLR）是JTAG测试时序的起始点。
在TLR期间，所有的边界扫描寄存器（BSR）和移位寄存器都会被清零并重置到其初始状态。
这个步骤确保了一个可重复的测试状态，为后续的测试做好准备。
接下来是Run-Test/Idle（RTI）期间。
在RTI期间，设备会处于一个空闲状态，等待后续的指令。
这个步骤对于等待外部指令是非常重要的，例如Shift-IR、Shift-DR或者其他执行测试和诊断操作的指令。
Shift-IR（SIR）和Shift-DR（SDR）是JTAG测试过程中最重要的两个步骤。
在Shift-IR期间，所有设备的指令被逐个扫描进入其边界扫描寄存器中。
每个设备都会根据其扫描链长度移动指令位。
Shift-DR期间则是将数据从一个设备的输出移入下一个设备的输入。
JTAG边界扫描测试技术原理
4.9 边界扫描的主要应用－PPT
Class 1 Pure scan nets. Class 2 Partial scan nets that have at least one scan driver, one scan receiver, and one non-scan device lead. Class 3 Nets where scan out-puts or tester chan-nels drive non-scan inputs. Class 4 Boundary-scan inputs connected to power or ground. Class 5 Non-scan nets with no tester access. Class 6 TAP nets.
2 边界扫描器件
2.1 边界扫描器件的结构 2.2 测试存取通道 2.3 边界扫描寄存器单元结构 2.4 指令寄存器单元结构 2.5 TAP控制器 2.6 指令寄存器 2.7 数据寄存器组
3 测试指令
第三页第，二共页35页。
课程目录
4 主要应用(ICT)
4.1 TAPIT 4.2 BICT 4.3 VIT 4.4 VCCT 4.5 器件功能（Intest）测试 4.9 PLD编程
第二十一第页二，十页共35页。
4.3 边界扫描的主要应用－BICT
第二十二第页二十，一共页 35页。
4.4 边界扫描的主要应用－BICT
BICT:BoundaryScan In Circuit Test
需要BS器件的管脚有ICT测试点 可以测试到器件管脚的开路 可以测试到器件管脚的短路
第二十第三二页十，二共页35页。
(0000000111), "& (0000001010), "& (0000001011)";
边界扫描技术及其应用
边界扫描测试的所有操作都是经由测试访问 端
收稿日期: 2008- 04- 18 作者简介: 陈 亮 ( 1980 - ) , 男, 陕西长安人, 助理工程师, 研究方向为计算机应用。
2009年 1月
陈 亮 等: 边界扫 描技术及其应用
# 129#
口, 在 TAP 控制器的统一管辖之下实现的。 TAP 控制 器是一个 16位 有限状 态机, 在 TCK 的上升 沿时刻, TAP控制器利用 TM S管脚的控制信号控制 IC 中的边 界扫描单元进行状态转换、测试数据的加载和测试响
第 39卷 第 1期 200ica l Com puting T echn ique
Vo .l 39 N o. 1 Jan. 2009
边界扫描技术及其应用
陈 亮, 胡善伟
(中国航空计算技术研究所, 陕西 西安 710068)
摘 要: 边界扫描技术是一种应用于数字集成电路器件的 标准化可测 试性设计 方法, 它提供了对 电
jtag工作原理详解
jtag工作原理详解JTAG（Joint Test Action Group）是一种用于测试和调试集成电路的标准接口。
它提供了一种快速、可靠且灵活的方式来访问和控制集成电路内部的信号和数据。
本文将详细解释JTAG的工作原理，包括其基本原理、信号线定义、工作模式和应用案例。
1. 基本原理：JTAG是一种串行测试接口，它通过一组定义好的信号线与目标芯片进行通信。
这些信号线包括TCK（时钟线）、TMS（状态线）、TDI（数据输入线）和TDO （数据输出线）。
通过这些信号线，测试设备可以向目标芯片发送指令、读取和写入内部寄存器的数据，并监测芯片的状态。
2. 信号线定义：- TCK（Test Clock）：时钟信号，用于同步数据传输。
- TMS（Test Mode Select）：状态信号，用于选择测试模式。
- TDI（Test Data Input）：数据输入信号，用于向目标芯片发送数据。
- TDO（Test Data Output）：数据输出信号，用于从目标芯片读取数据。
3. 工作模式：JTAG定义了四种工作模式，分别是测试模式（Test-Logic-Reset）、数据扫描模式（Shift-DR）、配置模式（Shift-IR）和用户模式（Run-Test/Idle）。
- 测试模式：在测试模式下，目标芯片被复位并进入测试状态，以便进行测试和调试操作。
- 数据扫描模式：在数据扫描模式下，通过TMS信号的控制，可以将数据从测试设备中移入或移出目标芯片的寄存器，用于读取或写入内部数据。
- 配置模式：在配置模式下，可以对目标芯片的配置寄存器进行读取或写入操作，用于配置芯片的功能和参数。
- 用户模式：在用户模式下，目标芯片正常运行，可以执行其设计的功能。
4. 应用案例：JTAG广泛应用于集成电路的测试和调试中。
以下是一些常见的应用案例：- 芯片测试：通过JTAG接口，可以对芯片进行功能测试、电气特性测试和边界扫描测试，以确保芯片的正常工作。
JTAG基本原理介绍1--边界扫描和TAP
JTAG基本原理介绍1--边界扫描和TAPJTAG的主要功能有两种，⼀种⽤于测试芯⽚的电⽓特性；另⼀种⽤于Debug，对各类芯⽚机器外围设备进⾏调试。
⼯作原理：在器件内部定义⼀个TAP（Test Access Port）,通过专⽤的JTAG测试⼯具对内部节点进⾏测试和调试。
1 边界扫描（Boundary-Scan）靠近芯⽚的输⼊、输出引脚上增加⼀个移位寄存器，也就是边界扫描寄存器。
当芯⽚处于调试状态时，边界扫描寄存器可以将芯⽚与外围的输⼊、输出隔离。
从⽽实现对芯⽚输⼊、输出信号的观察和控制。
在正常的运⾏状态下，这些寄存器对芯⽚是透明的。
另外，芯⽚输⼊、输出引脚上的边界扫描寄存器可以相互连接起来，形成边界扫描链，串⾏的输⼊和输出，通过相应的时钟信号和控制信号观察和控制芯⽚。
⼀般的芯⽚会提供⼏条独⽴的边界扫描链，来实现完整的测试功能。
2 测试访问接⼝TAP（Test Access Port）在IEEE1149.1⾥，寄存器分为数据寄存器（DR）和指令寄存器（IR）。
边界扫描链就是数据寄存器的⼀种。
指令寄存器⽤于控制数据寄存器，例如选择⼀条⽬标扫描链。
TAP是⼀个通⽤的端⼝，通过TAP可以访问芯⽚提供的所有数据寄存器和指令寄存器。
以下是TAP的接⼝信号：◇TCK：时钟信号，为TAP的操作提供了⼀个独⽴的、基本的时钟信号。
◇TMS：模式选择信号，⽤于控制TAP状态机的转换。
◇TDI：数据输⼊信号。
◇TDO：数据输出信号。
◇TRST：复位信号，可以⽤来对TAP Controller进⾏复位(初始化)。
这个信号接⼝在IEEE 1149．1标准⾥并不是强制要求的，因为通过TMS也可以对TAP Controller进⾏复位。
◇STCK：时钟返回信号，在IEEE 1149．1标准⾥⾮强制要求。
◇DBGRQ：⽬标板⼯作状态的控制信号。
转JTAG——精选推荐
转JTAGJTAG是联合测试工作组(Joint Test Action Group)的简称，是在名为标准测试访问端口和边界扫描结构的IEEE的标准1149.1的常用名称。
此标准用于测试访问端口，使用边界扫描的方法来测试印刷电路板。
1990年JTAG正式由IEEE的1149.1-1990号文档标准化，在1994年，加入了补充文档对边界扫描描述语言(BSDL)进行了说明。
从那时开始，这个标准被全球的电子企业广泛采用。
边界扫描几乎成为了JTAG的同义词。
在设计印刷电路版时，目前最主要用在测试集成电路的副区块，而且也提供一个在嵌入式系统很有用的除错机制，提供一个在系统中方便的"后门"。
当使用一些除错工具像电路内模拟器用JTAG当做讯号传输的机制，使得程式设计师可以经由JTAG去读取整合在CPU上的除错模组。
除错模组可以让程式设计师除错嵌入式系统中的软件。
电气特性JTAG的接口是一种特殊的4/5个接脚接口连到芯片上，所以在电路版上的很多芯片可以将他们的JTAG接脚通过Daisy Chain的方式连在一起，并且Probe只需连接到一个"JTAG端口"就可以访问一块电路板上的所有IC。
这些连接引脚是：TDI(测试数据输入)TDO(测试数据输出)TCK(测试时钟)TMS(测试模式选择)TRST(测试复位)可选。
因为只有一条数据线，通信协议有必要像其他串行设备接口，如SPI一样为串行传输。
时钟由TCK引脚输入。
配置是通过TMS引脚采用状态机的形式一次操作一位来实现的。
每一位数据在每个TCK时钟脉冲下分别由TDI和TDO引脚传入或传出。
可以通过加载不同的命令模式来读取芯片的标识，对输入引脚采样，驱动(或悬空)输出引脚，操控芯片功能，或者旁路(将TDI与TDO连通以在逻辑上短接多个芯片的链路)。
TCK的工作频率依芯片的不同而不同，但其通常工作在10-100MHz(每位10-100ns)。
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3.3 BSDL简单介绍
FPGA器件EP1C12F256的BSDL文件指令： "BYPASS "EXTEST "SAMPLE "IDCODE "USERCODE "CLAMP "HIGHZ (1111111111), "& (0000000000), "& (0000000101), "& (0000000110), "& (0000000111), "& (0000001010), "& (0000001011)";
3.1 JTAG电路指令
必须提供的Public Instructions
BYPASS, SAMPLE/PRELOAD, EXTEST 如果有 Device Identification Register ，必须提供 IDCODE ； 如果是可编程IC，还要提供USERCODE。
可选的Public Instructions
2.4 控制器的16位状态机
TRST=1 1 0 Test-Logic-reset 0 Run-test/Idle 1 Select-DR-Scan 0 1：TMS=1 0：TMS=0 1 Capture-DR 0 Shift-DR 1 Exit1-DR 0 Pause-DR 1 Exit2-DR 1 Update-DR 1 0 0 1 1 1 Select-IR-Scan 0 Capture-IR 0 Shift-IR 1 Exit1-IR 0 Pause-IR 1 Exit2-IR 1 Update-IR 1 0 0 1 1
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 边界扫描器件的结构 测试存取通道 边界扫描寄存器单元结构 指令寄存器单元结构 TAP控制器 指令寄存器 数据寄存器组
3 测试指令
课程目录
4 主要应用(ICT)
4.1 TAPIT 4.2 BICT 4.3 VIT 4.4 VCCT 4.5 器件功能（Intest）测试 4.9 PLD编程
INTEST, RUNBIST
IC厂商可以自定义Public or Private Instructions ， Public Instructions的资料必须公开。
3.2 JTAG电路指令码
BYPASS: 全1，IC厂商可以再分配几个其它的binary code. EXTEST: 全0，IC厂商可以再分配几个其它的binary code. SAMPLE/PRELOAD, INTEST, RUNBIST, IDCODE, USERCODE: IC厂商自行分配binary code。 未分配的binary code表示BYPASS。
TAP 接口必须包括: TCK, TMS, TDI, TDO TCK（Test Clock Input)：测试时钟输入线 TMS (Test Mode Selector) ：测试方式选择输入线 TDI （Test Data Input） ：测试数据输入线 TDO（Test Data Output）：测试数据输出线 /TRST（Test Reset Input） ：测试复位输入线， 可选
0 0
0
0
2.5 TAP 控制器
TAP控制器是16-states的有限状态机 TAP控制器的状态在TCK的上升沿变化 TAP 控制器在上电时进入逻辑复位状态 Shift-IR state扫描IR，TDO输出有效 Shift-DR state扫描DR，TDO输出有效 其它状态下TDO 输出无效
2.6 TAP 控制器口线功能和关系1
1.2 使用JTAG的好处
缩短产品面世时间 降低测试成本 提高产品质量和可靠性 降低PCB成本
2.1 边界扫描器件的结构
2.2 边界扫描器件的结构
Data Registers
Design-Spec. Reg. Device-ID Reg.
TDO TDI TRST* TMS TCK
T A P
BS Register
边界扫描测试技术原理
课程目的
1、了解边界扫描器件的基本结构； 2、了解边界扫描测试技术的原理； 3、了解边界扫描描述语言BSDL的基本格式； 4、了解边界扫描测试技术的主要应用； 5、了解边界扫.1 JTAG的介绍 1.2 边界扫描技术的经济分析
2 边界扫描器件
T A P C
M U X
0 1
1D C1 EN
Bypass Reg.(1 bit)
3 3
ClockDR ShiftDR UpdateDR Reset* ClockIR ShiftIR UpdateIR
IR decode
Instruction Register
Select TCK Enable
2.3 TAP-Test Access Port
5 JTAG接口电路设计规范
1.1 什么是JTAG ？
JTAG:Joint Test Action Group（联合测试工 作组）的英文缩写 边界扫描要求符合IEEE1149.1（JTAG）标准 BSDL(Boundary- Scan Description Language)边 界扫描描述语言 边界扫描测试（Boundary-Scan-TEST）： 对符合IEEE1149.1标准的器件，通过BSDL 文件生成测试向量，测试器件开路短路的一 种测试方法。
TCK为低时Test logic的存储单元保持不变，TCK在上升 沿 采样TMS和TDI输入值，在TCK下降沿TDO输出变化 测试指令（test instruction)和测试数据（test data ）从 TDI输入线输入到指令寄存器（instruction register ）和 各种数据寄存器（various test data registers）
2.7 TAP 控制器口线功能和关系2
只有在移位时（Shift-DR or shift-IR）TDO输出才有效 测试操作受TMS输入的序列‘ 1’ 和‘ 0’ 控制 TRST可以异步复位 当TMS在连续五个TCK时钟周期内保持高时，TAP 控 制器（TAP controller)也会自动进入测试逻辑复位状态 （ Test-Logic-Reset）