IEEE Std 1149.1-2001:JTAG 测试访问端口与边界扫描架构标准

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"JTAG IEEE 1149标准,全称为‘IEEE Standard Test Access Port and Boundary-Scan Architecture’,是电气和电子工程师协会(IEEE)制定的一项测试访问端口和边界扫描架构的标准。该标准旨在帮助在集成电路内部集成电路,以支持印刷电路板组装后的测试、维护和支援。它定义了一个标准接口,通过这个接口可以传递指令和测试数据,并规定了一套测试功能,包括边界扫描寄存器,使得组件能够响应一组最小的指令集。" JTAG(Joint Test Action Group)是一种广泛应用于数字电路和嵌入式系统中的测试协议,它的核心是IEEE 1149.1标准。这个标准的制定旨在解决集成电路在生产过程中的测试难题,尤其是在PCB板级集成时的复杂性。JTAG通过提供一个统一的接口,允许外部设备对内部逻辑进行访问,进行各种测试和调试操作。 在JTAG中,最重要的组件是测试访问端口(Test Access Port,TAP)和边界扫描链(Boundary-Scan Chain)。TAP是外部测试设备与芯片内部测试逻辑之间的接口,它控制一系列的控制信号,如TCK(Test Clock)、TDI(Test Data In)、TDO(Test Data Out)和TMS(Test Mode Select),这些信号用于控制测试模式和传输数据。 - TCK:测试时钟,提供了所有JTAG操作的时间基准。 - TDI:测试数据输入,用于将数据送入设备的边界扫描链。 - TDO:测试数据输出,用于从设备的边界扫描链读取数据。 - TMS:测试模式选择,用于切换设备的测试状态机。 边界扫描链是一串位于设备输入/输出(I/O)引脚周围的逻辑单元,它们能够在正常操作和测试模式之间切换。在测试模式下,这些单元可以捕获并存储其相邻的I/O引脚的值,使得测试工程师可以独立于实际电路的其他部分检查这些引脚的信号。 JTAG标准不仅用于生产测试,还被广泛用于系统调试、在线编程(比如BSP - Boot Strap Programming)、故障隔离和故障诊断。例如,它可以用来检测和隔离PCB上的短路或开路问题,以及进行FPGA和微处理器的配置更新。 JTAG IEEE 1149标准是电子设计和制造中不可或缺的一部分,它简化了复杂的硬件测试流程,提高了生产效率,并且扩展到了软件调试和固件更新等多个领域。对于任何涉及集成电路和嵌入式系统的设计团队来说,理解和应用JTAG技术都是至关重要的。