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JTAG

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聯合測試工作群組(英語:JTAG, Joint Test Action Group),是個工業標準,用於驗證設計與測試生產出的印刷電路板功能。

1990年,JTAG正式由電機電子工程師學會(IEEE)進行文件標準化,編號為IEEE 1149.1-1990。在1994年,加入了補充文件對邊界掃描描述語言(BSDL)進行了說明。從那時開始,這個標準被全球的電子企業廣泛採用。邊界掃描幾乎成為了JTAG的同義詞。

在設計印刷電路板時,目前最主要用在測試積體電路的副區塊,而且也提供一個在嵌入式系統很有用的偵錯機制,提供一個在系統中方便的"後門"。當使用一些偵錯工具像電路內模擬器用JTAG當做訊號傳輸的機制,使得程式設計師可以經由JTAG去讀取整合在CPU上的偵錯模組。偵錯模組可以讓程式設計師偵錯嵌入式系統中的軟體。

電氣特性

JTAG的介面是一種特殊的4/5個接腳介面連到晶片上 ,所以在電路版上的很多晶片可以將他們的JTAG接腳通過Daisy Chain的方式連在一起,並且Probe只需連接到一個「JTAG埠」就可以訪問一塊印刷電路板上的所有IC。這些連接引腳是:

  1. TDI(測試資料輸入)
  2. TDO(測試資料輸出)
  3. TCK(測試時鐘)
  4. TMS(測試模式選擇)
  5. TRST(測試復位)可選。
JTAG鏈的一個例子
JTAG鏈的一個例子

因為只有一條資料線,通訊協定有必要像其他串行裝置介面,如SPI一樣為串列傳輸。時鐘由TCK引腳輸入。組態是通過TMS引腳採用狀態機的形式一次操作一位來實現的。每一位資料在每個TCK時鐘脈衝下分別由TDI和TDO引腳傳入或傳出。可以通過載入不同的命令模式來讀取晶片的標識,對輸入引腳採樣,驅動(或懸空)輸出引腳,操控晶片功能,或者旁路(將TDI與TDO連通以在邏輯上短接多個晶片的鏈路)。TCK的工作頻率依晶片的不同而不同,但其通常工作在10-100MHz(每位10-100ns)。

當在積體電路中進行邊界掃描時,被處理的訊號是在同一塊IC的不同功能模組間的,而不是不同IC之間的。

TRST引腳是一個可選的相對待測邏輯低電平有效的復位開關——通常是非同步的,但有時也是同步的,依晶片而定。如果該引腳沒有定義,則待測邏輯可由同步時鐘輸入復位指令而復位。

儘管如此,極少消費類產品提供外部的JTAG埠介面,但作為開發樣品的殘留,這些介面在印刷電路板上十分常見。在研發後,這些介面常常為反向工程提供了非常良好的途徑。

JTAG-Zustandsautomat
JTAG-Zustandsautomat

常用的擴充

關於製造商的擴充:英飛凌,MIPS EJTAG飛思卡爾COP, ARM ETM (Extended Trace Macrocell), OnCE etc.

廣泛的應用

  • 幾乎所有的嵌入式系統都具有JTAG埠。
  • PCI匯流排介面包含JTAG引腳。一種特殊的JTAG卡可以用來重新整理被破壞了的BIOS

客戶端軟體

可以通過使用一些支援JTAG的應用程式來訪問JTAG介面。

免費軟體

私有軟體

外部連結