探索IEEE 1149.1 JTAG与边界扫描架构基础教程

本教程深入讲解了IEEE 1149.1 JTAG (Joint Test Action Group) 和边界扫描架构的基础知识。首先，通过回顾边界扫描技术的起源，介绍它如何解决集成电路设计中的问题，如故障检测、隔离和一致性检查。边界扫描允许在芯片级对电路进行非破坏性测试，对于集成电路的制造质量和维护具有重要意义。 IEEE 1149.1标准定义了通用的接口规范，使得不同厂商生产的设备能够兼容边界扫描功能。该标准详细规定了数据传输、测试模式和指令集，确保了测试过程的标准化。核心组成部分包括： 1. **指令寄存器** (IR): 存储测试指令，控制测试操作流程。 2. **测试访问端口** (TAP): 用于数据交换和控制信号传输的关键组件，支持读取和写入核心逻辑单元。 3. **Bypass Register**：允许测试时临时绕过某些逻辑，便于单独测试或诊断。 4. **识别寄存器**：存储设备特定信息，如制造商ID或序列号，用于设备识别和区分。 5. **lsb=1功能**：允许利用低四位进行额外的数据交换，增强测试灵活性。 6. **边界扫描寄存器**：存放边界扫描相关的控制信息，管理测试数据流。 在实际应用层面，章节4探讨了如何在电路板级别实施边界扫描，包括总体策略、通过示例（如检查连接完整性）以及技术使用的实际考虑。例如，可能涉及如何配置JTAG链路、处理中断和错误处理等实践技巧。此外，还讨论了边界扫描技术对硬件设计的影响，如在设计阶段如何考虑边界扫描需求，以及如何与软件工具（如ASSET的ScanWorks和DFTAnalyzer）配合，执行基于边界扫描的测试。 本教程为读者提供了一个全面的学习框架，从基础概念到技术实践，帮助理解和掌握IEEE 1149.1 JTAG和边界扫描技术，以便在电子设计和测试中有效地应用这一关键工具。无论是工程师、学生还是测试技术人员，都可以从中受益，提升集成电路产品品质和测试效率。