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随着工艺水平的提高,电子系统的集成度越来越高,因此产品在设计过程中要充分考虑到元件、信号测试问题,对于嵌入式系统需要调试时能观察和控制芯片内部逻辑、状态,正常工作时调试通道不影响芯片工作,普通电路内部测试方法已经无法满足实际需求了,因此边界扫描测试方法诞生了。
1985年,联合测试行动组JTAG制定了JTAG边界扫描测试技术,边界扫描技术符合IEEE1149.1标准。边界扫描设计利用简单的信号总线,实现了对电子系统进行电路连接检测、芯片内部逻辑观测、断点测试、在线编程等功能,其降低了电子系统调试、测试的难度、节约了开发成本、加快上市速度。
JTAG边界扫描通过对边界扫描单元进行移位把数据以串行方式输入测试电路,数据以串行方式从测试电路输出。因此只需少数接口即可完成信号传输,减少了对测试电路硬件资源的占用。JTAG边界扫描测试一般使用交叉调试,测试代码在上位机生成,通过数据总线传输到JTAG调试器,经过调试器译码产生JTAG控制信号对测试电路进行边界扫描、逻辑测试对芯片上寄存器和存储器进行访问、观察、操作,当芯片处于正常工作状态时,边界扫描寄存器对芯片来说是透明的,并不影响芯片内部电路运行和通信,通过使用离线编程的概念使对片上FLASH操作无需上位机即可操作。
本文通过对JTAG边界扫描技术的研究、分析并设计了边界扫描测试软核功能函数、离线编程器硬件电路,通过实验验证了JTAG边界扫描基本功能函数包括时钟输入、模式驱动、数据输入、数据读出等函数的功能,同时取得了正确的结果,因此JTAG边界扫描技术给电路测试提供了有效、快捷的测试途径。