Տեղեկատվություն

Սահմանի սկան, JTAG, IEEE 1149 ձեռնարկ

Սահմանի սկան, JTAG, IEEE 1149 ձեռնարկ

1990-ականների սկզբին իր ներդրումից ի վեր, սահմանային սկանավորումը, որը հայտնի է նաև որպես JTAG կամ IEEE 1149, դարձել է էական գործիք, որն օգտագործվում է զարգացման, արտադրության և ոլորտում տախտակները փորձարկելու համար: JTAG, սահմանային սկանավորումը փորձարկման տեխնիկա է, որը հնարավորություն է տալիս տեղեկատվություն ստանալ տախտակի վիճակի մասին, երբ հնարավոր չէ մուտք ունենալ այն բոլոր հանգույցներին, որոնք կպահանջվեին, եթե փորձարկման այլ միջոցներ օգտագործվեին:

Վերջին տարիներին տախտակների խտության աճի տեսանկյունից, սովորաբար շատ դժվար է հնարավոր լինել զննել էլեկտրոնային շղթաները և ստանալ այն տեղեկատվությունը, որը պահանջվում է այդ տախտակները ստուգելու համար: Որպես JTAG, սահմանային սկանավորումը հնարավորություն է տալիս տախտակի մեծ մասը փորձարկել միայն նվազագույն հասանելիությամբ, այն այժմ լայնորեն օգտագործվում է էլեկտրոնային շղթաների փորձարկման համար ՝ իրենց կյանքի բոլոր փուլերում: Հաշվի առնելով այն փաստը, որ փորձարկման այլ ձևեր պահանջում են մուտք կամ եղունգների հարմարանքների հիմքի մասով, իսկ մյուսները պետք է զննում են տախտակի տարբեր վայրեր, սահմանային սկանավորումն առաջարկում է եզակի լուծում փորձարկման բազմաթիվ պահանջների համար:

Չնայած JTAG, սահմանային սկանավորման տեխնիկան ուղղված է շղթաների փորձարկմանը, դրա ճկունությունը հնարավորություն է տալիս այն օգտագործել բազմազան ծրագրերի համար, ներառյալ փորձարկման ծրագրերը.

  • Համակարգի մակարդակի փորձարկում
  • BIST մուտք
  • Հիշողության ստուգում
  • Ֆլեշ ծրագրավորում
  • FPGA / CPLD ծրագրավորում
  • CPU- ի նմանակում

Չնայած փորձարկումը մնում է սահմանի սկանավորման հիմնական կիրառումը, կարելի է տեսնել, որ այն նաև օգտակար է այլ ծրագրերում: Հաշվի առնելով դրա ճկունությունը, տեխնիկան լայնորեն օգտագործվում է և հզոր գործիք է և՛ զարգացման, և՛ արտադրական ծրագրերում:

Սահմանների սկանավորման պատմություն

Տախտակների թեստային մուտքի բացակայության հետ կապված խնդիրը սկսեց դառնալ խնդիր, 1985 թ.-ին ստեղծվեց մի խումբ, որը հայտնի է որպես Համատեղ փորձարկման գործողությունների խումբ (JTAG): Դրա նպատակն էր լուծել էլեկտրոնիկայի արտադրողների առջև ծառացած խնդիրները փորձարկման ռազմավարություններում և հնարավորություն ընձեռել թեստեր անցկացնել, որտեղ ոչ մի այլ տեխնոլոգիա չի կարող մուտք ունենալ:

Մակերևութային մոնտաժի տեխնոլոգիայի ներդրումը և հետագա մանրանկարչությունը նշանակում էին, որ մարդիկ վախենում են, որ փորձարկման համար տախտակները մուտքը խիստ սահմանափակ կլինի: Դա հաղթահարելու համար անհրաժեշտ կլինեն նոր ռազմավարություններ:

Սահմանի սկանավորման նախնական նպատակը եղած տեխնիկայի լրացումն էր, ներառյալ `շղթայական փորձարկում, ֆունկցիոնալ ներկառուցված փորձարկում և այլ տեխնիկա և ապահովել ստանդարտ, որը հնարավորություն կտա փորձարկել թվային, անալոգային և խառը ազդանշանային շղթաները:

Սահմանի սկանավորման ստանդարտը, որը մշակվել է, ԱՄՆ-ում IEEE- ի IEEE ինստիտուտի կամ Էլեկտրական և էլեկտրոնիկայի ինժեներների կողմից ընդունվել է որպես IEEE 1149: Ստանդարտի առաջին թողարկումը `IEEE 1149, 1990 թվականն էր: IEEE 1149- ի հայտարարված նպատակն էր փորձարկել տախտակների, մոդուլների, հիբրիդների և այլ ենթաշերտերի վրա տեղադրված ինտեգրալային շղթաների միջև կապերը: Քանի որ էլեկտրոնային շղթաների հետ կապված խնդիրների մեծ մասը տեղի է ունենում փոխկապակցվածության հետ, IEEE 1149 փորձարկման ռազմավարությունը կբացահայտի խնդիրների մեծ մասը:

1993 թ.-ին թողարկվեց սահմանի զննումի IEEE 1149 ստանդարտի լրամշակված տարբերակը, որը պարունակում էր բազմաթիվ պարզաբանումներ, լրացումներ և ուղղումներ: Այնուհետև 1994 թ.-ին տեղի ունեցավ IEEE 1149 ստանդարտի հետագա թողարկումը: Սա ներմուծեց Սահմանի սկան նկարագրության լեզուն ՝ BSDL: Սա հնարավորություն տվեց սահմանային սկանավորման թեստերը գրվել ընդհանուր լեզվով ՝ դրանով իսկ բարելավելով թեստերի գրման և կոդերի վերաօգտագործման եղանակը ՝ այդպիսով խնայելով զարգացման ժամանակը:

Տարբերությունը սահմանային սկանավորման, JTAG- ի և IEEE 1149.1-ի միջեւ

Սահմանային սկան, JTAG և IEEE 1149.1 հասկացությունները հասկացան մի փոքր այլ բաներ: Տեխնոլոգիայի զարգացման հետ տերմինները մի փոքր այլ իմաստներ են ստացել:
  • Սահմանային սկան: Սա վերաբերում է փորձարկման տեխնոլոգիային, երբ լրացուցիչ բջիջներ տեղադրվում են սիլիցիումից դեպի արտաքին քորոցների կապուղիներում, որպեսզի հնարավոր լինի պարզել չիպի և տախտակի ֆունկցիոնալությունը:
  • JTAG: JTAG տերմինը վերաբերում է կապի համար օգտագործվող ինտերֆեյսին կամ փորձարկման մուտքի նավահանգստին: Այն ներառում է TCK, TDI, TDO, TMS և այլն կապեր: Որոշ ծրագրերի համար այս միջերեսը կարող է օգտագործվել չիպի միջուկում ներքին գործիքների հարցաքննության կամ հաղորդակցման համար:
  • IEEE 1149.1: Սա IEEE ստանդարտ սահմանող թեստային տրամաբանություն է, որը կարող է ներառվել ինտեգրալային շղթայի մեջ `ապահովելու ստանդարտացված մոտեցումներ շղթայի տախտակի, ինքնին ինտեգրալային շղթայի փոխկապակցվածությունները փորձարկելու համար, կամ շղթայի բնականոն գործունեության ընթացքում շղթայի գործունեությունը փոփոխող կամ դիտարկելու ձև:

Սահմանի սկանավորման հիմունքներ

JTAG, սահմանային սկանավորման փորձարկման տեխնիկան օգտագործում է հերթափոխի գրանցման սողնակային բջիջ, որը ներկառուցված է յուրաքանչյուր սահմանային սկան համատեղելի սարքի յուրաքանչյուր արտաքին կապի մեջ: Սահմանի մեկ սկանավոր բջիջը ներառված է յուրաքանչյուր I / O քորոցին հարակից ինտեգրալային շղթայի գծում, և հերթափոխի գրանցման ռեժիմում օգտագործելու դեպքում այն ​​կարող է տվյալները փոխանցել սարքի հաջորդ բջիջին: Տվյալների համար սարքի մուտքի և ելքի համար կան սահմանված մուտքի և ելքի կետեր, ուստի հնարավոր է մի քանի սարքեր միասին շղթայել:

Սովորական գործառնական պայմաններում բջիջը դրվում է այնպես, որ այն ազդեցություն չունենա և այն անտեսանելի է դառնում: Այնուամենայնիվ, երբ սարքը դրվում է փորձարկման ռեժիմի, այն թույլ է տալիս սերիական տվյալների հոսք (փորձարկման վեկտոր) փոխանցել մեկ հերթափոխի գրանցամատյանի սողնակային բջիջից մյուսը: Սահմանի սկանավորող բջիջները սարքում կարող են տվյալներ գրավել ինտեգրալային շղթայից, կամ տվյալները ստիպել դրանց վրա: Այս եղանակով փորձարկման համակարգը, որը կարող է տվյալների հոսք մուտքագրել հերթափոխի ռեգիստրի շղթային, կարող է վիճակներ ստեղծել տախտակի վրա, ինչպես նաև վերահսկել տվյալները: Կարգավորելով մեկ սերիական տվյալների հոսք, ամրացնելով այն իր տեղում և հետևելով վերադարձվող տվյալների հոսքին, հնարավոր է մուտք ունենալ դեպի տախտակի շղթաները և ստուգել, ​​թե արդյոք վերադարձվող տվյալների հոսքն է սպասվում: Եթե ​​դա կա, ապա թեստը կարող է անցնել, բայց եթե ոչ, հայտնաբերել է սահմանային սկան համակարգը և խնդիր, որը կարող է հետագա ուսումնասիրվել:

JTAG ինտերֆեյս

Գոյություն ունեն JTAG կառավարման և տվյալների մի շարք գծեր, որոնք կազմում են փորձնական մուտքի նավահանգիստը ՝ TAP: Այս տողերը, որոնք հայտնի են որպես TCK, TMS և ընտրովի TRST գիծ, ​​զուգահեռաբար միացված են սահմանային սկան շղթայի չիպերին: Նշված TDI (մուտքային) և TDO (ելքային) միացումները երիցուկով շղթայված են `տվյալների համար սահմանային սկան չիպերի շուրջ ուղի ապահովելու համար: Տվյալներն ուղարկվում են առաջին չիպի TDI, իսկ հետո առաջին չիպից TDO- ն միանում է հաջորդի և այլն TDI- ին: Վերջապես, տվյալները վերցված են երիցուկների շղթայի վերջին ԱՍ-ի TDO- ից:

  • TAP Test Access Port - փորձնական մուտքի վերահսկիչի հետ կապված քորոցները:
  • TCK Test Clock - այս քորոցը ժամացույցի ազդանշանն է, որն օգտագործվում է սահմանների սկանավորման համակարգի ժամանակացույցն ապահովելու համար: TDI- ն արժեքները տեղափոխում է TCK- ի բարձրացող եզրին համապատասխան գրանցամատյան: Գրանցվածի ընտրված պարունակությունը տեղափոխվում է TDO դեպի TCK ընկած եզր:
  • TDI Test Data Input - Փորձարկման հրահանգները այս քորոցի միջոցով տեղափոխվում են սարքը:
  • TDO Test Data Output - Այս քորոցը տրամադրում է տվյալներ սահմանային սկան գրանցամատյաններից, այսինքն ՝ փորձնական տվյալները տեղափոխվում են այս քորոցի վրա:
  • TMS Test Mode Select - Այս մուտքը, որը նույնպես անցնում է TCK- ի բարձրացող եզրին, որոշում է TAP կարգավորիչի վիճակը:
  • TRST Թեստի վերականգնում - Սա կամայական ակտիվ ցածր փորձարկման զրոյացման քորոց է: Այն թույլ է տալիս ասինխրոն TAP վերահսկիչի նախնական նախադրումը ՝ առանց ազդելու այլ սարքի կամ համակարգի տրամաբանության վրա:

Կարդալ ավելին մասին JTAG ինտերֆեյս / TAP

Դիմումներ սահմանի սկանավորման համար

JTAG, սահմանային սկանավորումը իդեալական փորձարկման գործիք է ՝ շատ ծրագրերում օգտագործելու համար: Սահմանների սկանավորման առավել ակնհայտ կիրառումը արտադրական միջավայրում է: Այստեղ տախտակները կարելի է ստուգել, ​​և խնդիրները, որոնք այլապես կարող են չբացահայտվել, քանի որ թեստային հասանելիությունը բացակայում է, կարող են համարժեքորեն ստուգվել: Փաստորեն, սահմանային սկանավորման տեխնոլոգիան զուգորդվում է այլ տեխնոլոգիաների հետ `ապահովելու համար այն, ինչը կոչվում է համակցիչ փորձարկիչ:

Արտադրության փորձարկումում օգտագործվելուց բացի, սահմանային սկանավորումը, JTAG, IEEE 1149, կարող է նաև օգտագործվել տարբեր փորձարկման այլ սցենարներում, ներառյալ արտադրանքի մշակումն ու կարգաբերումը, ինչպես նաև դաշտային ծառայությունը: Սա նշանակում է, որ սահմանային սկանավորման կոդը կարող է կրկին օգտագործվել փորձարկման տարածքների համար, և, հետևաբար, գինը կարող է բաժանվել այս ծրագրերի վրա: Սա ոչ միայն ցույց է տալիս, որ սահմանների սկանավորումը հզոր գործիք է, այլ նաև այն ֆինանսական գրավիչ է դարձնում:

Րագրի ստեղծում

Այս օրերին ցանկացած զարգացման գլխավոր ծախսերից մեկը ծրագրաշարի արժեքն է, և դա հատկապես ճիշտ է այն սահմանների սկանավորման համար, որտեղ քիչ սարքավորում կա: Սա նշանակում է, որ ցանկացած խնայողություն, որը կարող է արվել ծրագրային ապահովման մշակման համար ծախսված ժամանակում, կարող է էապես նվազեցնել ծախսերը: Ըստ այդմ, Test Program Generator (TPG) - ը սահմանային սկանավորման համակարգի բաղկացուցիչ մասն է:

Սովորաբար փորձնական ծրագրի գեներատորը պահանջում է շղթայի մեջ պարունակվող սահմանային սկան բաղադրիչների ՝ փորձնական միավորի (UUT) և սահմանի սկան նկարագրության լեզվի (BSDL) ֆայլերի զուտ ցուցակը: Այս տեղեկատվության միջոցով թեստային ծրագրի գեներատորի համար հնարավոր է ստեղծել թեստի համար օգտագործված փորձարկման նմուշներ: Դրանք թույլ են տալիս համակարգին հայտնաբերել և մեկուսացնել շղթայի ներսում գտնվող բոլոր սահմանային սկանավորվող ստուգելի ցանցերի ցանկացած անսարքությունները: Հնարավոր է նաև, որ փորձարկման ծրագրի գեներատորը ստեղծի փորձարկման վեկտորներ, որոնք համակարգին հնարավորություն են տալիս հայտնաբերել հանգույցների կամ քորոցների բաղադրիչների անսահման սկանման բաղադրիչները, որոնք շրջապատված են սահմանային սկան սարքերով:

JTAG, սահմանային սկանավորում, IEEE 1149 փորձարկման տեխնիկա է, որն այժմ արդեն հաստատված է: Չնայած դրա համար անհրաժեշտ է, որ փորձարկման ծրագրերը գոյանան նախքան այն օգտագործելը, այն, այնուամենայնիվ, ապահովում է փորձարկման վեկտորների էլեկտրոնային տպատախտակ մուտք գործելու շատ ծախսարդյունավետ մեթոդ: Շրջանակային տախտակի անշարժ գույքի բարձր գին ունենալու դեպքում, այլ տեսակի էլեկտրոնային փորձարկման տեխնոլոգիաների համար զոնդ կամ մուտքի կետեր ավելացնելու գինը արգելք կլիներ, եթե իսկապես դա հնարավոր էր: Ըստ այդմ, սահմանային սկանավորումն ապահովում է լուծում փորձարկման բազմաթիվ խնդիրների համար այն գնով, որը կարող է ամորտիզացվել փորձարկման մի քանի ասպարեզների վրա `զարգացումից մինչև արտադրական փորձարկումից դաշտային փորձարկում: Այս բոլոր միջավայրերում սահմանների սկանավորումն արդյունավետ լուծում է տալիս և՛ կատարման, և՛ ծախսերի տեսանկյունից:


Դիտեք տեսանյութը: Թուրքիան Հայաստանի հետ սահմանին էլեկտրոնային համակարգեր կտեղադրի (Հունվարի 2022).