JTAG边界扫描：IEEE 1149.1在芯片测试与编程中的应用

JTAG边界扫描介绍 JTAG，全称为Joint Test Action Group（联合测试行动小组），是一项由IEEE 1149.1标准定义的国际通用芯片测试协议。它最初设计用于芯片内部的测试，但随着技术的发展，其功能已扩展至更广泛的领域。JTAG标准接口包含四条线：TMS（模式选择）、TCK（时钟）、TDI（数据输入）和TDO（数据输出），这些线分别用于控制测试操作、同步数据传输以及获取测试结果。 JTAG的核心是TAP（Test Access Port，测试访问口），它是在芯片内部定义的一个特殊端口，允许通过专用的JTAG测试工具对芯片内部的逻辑单元进行逐个或批量的测试。这一技术使得测试过程可以在芯片被安装到电路板之前进行，极大提高了测试效率和灵活性。通过JTAG接口，多个设备可以串联起来形成JTAG链，便于统一管理和测试。 除了传统的测试应用，JTAG也被用于In-System Programming（ISP，即在线编程），允许对嵌入式系统中的闪存等非易失性存储器进行实时更新，改变了传统的预编程后再安装的生产流程。这种在系统中进行的编程减少了生产和调试的时间，极大地推动了工程项目的进度。 IEEE 1149.1标准的提出是对传统测试方法的革新，特别是在电路板日益小型化、复杂化的背景下。1985年，欧洲的JETAG发展为JTAG，随后与北美合作并最终形成了IEEE 1149.1标准。这个标准不仅解决了测试复杂电路的挑战，还在1990年成为ANSI标准，标志着JTAG技术在全球范围内的广泛应用。 总结来说，JTAG边界扫描技术是一种重要的芯片测试和编程手段，它的出现和发展适应了现代电子工业对高效、灵活测试解决方案的需求，是微电子技术进步的重要推动力之一。