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。
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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）