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XJTAG:可測試性設計指南(二)
來源: | 作者:風標電子工程師 | 發布時間: 2025-01-22 | 139 次瀏覽 | ?? 點擊朗讀正文 ?? ? | 分享到:

旁路任選安裝的 1149.x 兼容器件

電路板上可選安裝的 JTAG 器件,務必確保存在一個通常為 0Ω 電阻的鏈路。當該設備未安裝時,此鏈路能維持 TAP 數據鏈的完整性。若不這么做,掃描鏈中數據路徑一旦斷裂,會阻礙鏈中其他任何器件的測試。要是某個器件存在未被安裝的可能性,不妨考慮將其置于單獨的掃描鏈上。



在 1149.x 鏈中包括可選的附加板

使用子板時,借助子板的接口把子板上的器件接入 1149.x 鏈。若子板為可選配件,在未安裝子板的情況下,需運用電路板檢測邏輯繞過子板上的 TAP 數據路徑,具體可參考相關圖示。



如果 ASIC 的設計或定制包括 1149.x 兼容

要是設計中包含 ASIC 或其他自定義設計的硅片,應考慮讓自定義設備具備 1149.x 兼容性,否則可能面臨不可測試的問題。


從 1149.x 鏈訪問可編程器件

對于系統編程所需的設備,比如閃存或 EEPROM,要保證可編程器件的所有必要引腳能通過 JTAG 器件訪問?;谶吔鐠呙璧脑谙到y編程時長,與掃描鏈的長度以及 TCK 頻率相關。想要實現最短的邊界掃描編程時間,就需要盡可能提高 TCK 時鐘頻率,同時縮短掃描鏈。最好能確保 JTAG 器件的所有必需節點都可訪問,XJTAG 會自動優化編程流程,將無需特定掃描的 JTAG 器件設為 CLAMP 模式,使每個器件的數據掃描鏈縮短至僅一位。另外,建議避免采用地址鎖存配置,因其會增加每個字節 / 字寫入時的掃描次數,顯著延長編程時間。



JTAG 器件環繞邏輯集群

利用 JTAG 器件環繞非 JTAG 邏輯器件集群,這樣便能控制集群的所有輸入,并監測集群的所有輸出。盡量保證集群內有足夠的訪問節點,以便充分測試集群的運行狀況。如有必要,可添加額外的 JTAG 連接來獲取所需的集群節點?;蛘?,將邏輯系統整合到支持邊界掃描的可編程邏輯器件中,或許是更好的選擇。



提供編程信號的直接訪問

想要進一步優化編程時間,可以直接控制編程信號,例如寫使能信號,或者掌控整個協議,像 SPI 和 IIC。把相關信號連接到電路板接口,這樣就能通過 JTAG 控制器的備用 I/O 引腳進行控制,而無需借助邊界掃描。這有助于縮短編程時間,因為那些頻繁變化的信號,通常需要兩次完整掃描才能切換,如今直接控制則不受鏈長和頻率的影響。不過,要使用該功能,必須能夠禁用這些網絡上的任何邊界掃描驅動。


通過接口擴展 1149.x 測試

若能將額外的可訪問 1149.x 信號連接到外部接口,測試覆蓋率會大幅提升。如果連接到外部 1149.x 可控的 I/O,比如 XJIO 板,直接連接到單個 1149.x 引腳的信號網的接口引腳測試,就能擴展到包括開路測試。不過,這種測試方式僅適用于標準數字信號。對于以太網和 RS485 等信號,無法進行此類測試時,應設計 I/O 端口采用回環方式。



考慮將多板作為一個單元測試

當一個單一面板由多個電路板組成時,可以考慮將電源和 TAP 信號路由至面板上的所有電路板,這樣就能在分離電路板之前,同步測試所有部分。



測試模擬電路

盡管 1149.1 和 1149.6 并未明確針對模擬電路測試的功能,但通過精心設計,仍可開展許多測試。比如,利用 1149.x 兼容輸出將比較器或放大器的輸入狀態固定,再借助這些設備已知的輸出為 JTAG 器件提供輸入。低成本的 DAC 和 ADC 可作為補充控制手段,通過邊界掃描鏈上 ADC 和 DAC 器件數字側的連接,監測模擬集群。借助少量合適的附加電路,就能執行大量模擬測試。


不要依賴于可編程上拉電阻

盡量避免使用一些處理器和 FPGA 的 I/O 焊盤中提供的可編程上拉功能,應采用外部邏輯進行操作。如果 IIC 總線上拉只能依靠可編程上拉實現,那么連接到 IIC 總線的任何設備可能無法通過邊界掃描進行測試。若無法避免這種情況,可將 IIC 總線引腳設置在外部連接器上,以便在測試時添加外部上拉。


考慮使用邊界掃描器件的功能

每個電路總會存在部分區域無法運用標準的 1149.x 技術進行測試,而其他部分可能需要正常速度測試。在這些情況下,可以往 JTAG 鏈上的器件裝入程序,以此測試電路板的功能。像 CPLD 和 FPGA 這類可配置器件,可通過運行 SVF 或 STAPL 文件進行編程。對于處理器,則可借助 XJTAG 的編程語言 XJEase 的靈活性來加載配置。


使用非 1149.x 器件的測試功能

部分非 1149.x 器件具備專用的測試功能,可用于提高測試覆蓋率。例如 NAND 樹或生成測試模式等功能,能與無法使用邊界掃描測試的器件所連接的信號以及器件功能進行交互。它們可通過控制邊界掃描接口,如 SPI、IIC 和 MDIO,寫入寄存器調用程序來實現。


交互測試

有些測試需要測試操作員的協助才能完成。例如,視覺設備可由操作員觀察其功能并輸入結果進行測試;開關可通過 JTAG 器件監控狀態,由操作員進行操作驅動。其他設備,如步進電機控制器和揚聲器系統,也能以類似方式進行測試。


編寫非易失性存儲器

XJTAG 可用于對多種器件進行編程,像串行和并行接口的 NOR 和 NAND 閃存。在測試程序中,這對于加載應用程序圖像、存儲配置選項、序列號、以太網 MAC 地址等非常實用。


快速閃存編程

通過邊界掃描電路對閃存器件編程速度較慢,因為每次 JTAG 掃描僅能讓每個信號切換一次,且每次掃描可能長達幾千位。解決這一問題的方法之一是使用輔助 FPGA 或輔助處理器的編程例程。這些例程首先為 FPGA 或處理器加載控制閃存編程的引擎,然后利用 JTAG 端口將數據傳送到編程引擎。


FPGA 輔助編程可借助 XJTAG XJFlash 技術實現,如此一來,閃存器件編程速度能接近理論最大值。若設計中的閃存設備未連接到 FPGA,但 FPGA 有備用引腳,將這些額外引腳連接到閃存設備,就能靈活運用 XJFlash 技術。


處理器輔助編程雖然比 XJFlash 慢,但速度仍明顯快于使用邊界掃描。許多處理器的調試接口采用 JTAG 作為通信協議,這類處理器可通過 JTAG 配置,利用其閃存控制器將圖像編程到閃存中。