原创 JTAG边界扫描技术的研究

Joint Test Action Group�联合测试行动小组)是一种国际标准测试协议，主要用于芯片内部测试。现在多数的高级器件都支持JTAG协议，如DSP、FPGA器件等。标准的JTAG接口是4线：TMS、TCK、TDI、TDO，分别为模式选择、时钟、数据输入和数据输出线。

JTAG最初是用来对芯片进行测试的，基本原理是在器件内部定义一个TAP（Test Access Port�测试访问口）通过专用的JTAG测试工具对进行内部节点进行测试。JTAG测试允许多个器件通过JTAG接口串联在一起，形成一个JTAG链，能实现对各个器件分别测试。现在，JTAG接口还常用于实现ISP（In-System Programmable�在线编程），对FLASH等器件进行编程。JTAG编程方式是在线编程，传统生产流程中先对芯片进行预编程现再装到板上因此而改变，简化的流程为先固定器件到电路板上，再用JTAG编程，从而大大加快工程进度。

边界扫描测试（BST:BOUNDARY SEAN TEST）一般采用4线接口（在5线接口中，有一条为主复位信号），用PC机的RS-232接口就能模拟BST的功能。BST标准接口是用来对班级进行测试的。这种测试可在器件正常工作时捕获功能数据。器件的边界扫描单元能够迫使逻辑追踪引脚信号，或是从因缴获器件核心逻辑信号中部或数据。强行加入的测试数据串行第移入边界扫描单元，捕获的数据串行移出并在器件外不同预期的结果进行比较。下图说明了边界扫描测试法的概念。

该方法提供了一个串行扫描路径，它能捕获器件核心逻辑的内容，或者测试遵守IEEE规范的器件之间的引脚连接情况。

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。

JTAG边界扫描测试由测试访问端口的控制器管理。TMS、TRST 和TCK引脚管理TAP控制器的操作，TDI和TDO位数据寄存器提供串行通道。TDI也为指令寄存器提供数据，然后为数据寄存器产生控制逻辑。对于选择寄存器 、装载数据、检测和将结果移出的控制信号，由测试时钟（TCK）和测试模式（TMS）选择两个控制信号决定。在四线接口标准中，利用TDI,TDO,TCK,TMS四个信号，它们合成为TAP测试处理端口（Test Access Port），测试复位信号(TRST,一般以低电平有效)一般作为可选的第五个端口信号。

一般情况下，都是用PC机上的打印接口来实现JTAG下载，所以在这里对PC机上的打印接口作简要介绍。

PC机上的打印接口共有25根连线，其中18-25都是地线，因此实际共有17根线，分成三类，8根数据线，可进行数据输出，5根状态线，输入，四根控制线，输出。这三祖线分别由打印口的三个寄存控制器控制，即数据口，状态口，控制口，只要对这三个寄存器度或写，就可以输入或输出数据。

外附上我自己找到的一篇非常不错的关于JTAG原理的PDF，在公司现在看的恰巧就是这个，呵呵