《open-jtag arm jtag 测试原理》by：陆述人

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1、MidtermReportDueday:11/30/2005Studentname:SU-JENLU(陸述人)StudentID:94599001OPEN-JTAGARMJTAG測試原理1前言本篇報告主要介紹ARMJTAG測試的基本原理。基本的內容包括了TAP(TESTACCESSPORT)和BOUNDARY-SCANARCHITECTURE的介紹，在此基礎上，結合ARM7TDMI詳細介紹了的JTAG測試原理。2IEEEStandard1149.1-TestAccessPortandBoundary-ScanArchitecture從IEEE的

2、JTAG測試標準開始，JTAG是JOINTTESTACTIONGROUP的簡稱。IEEE1149.1標準最初是由JTAG這個組織提出，最終由IEEE批准並且標準化，所以，IEEE1149.1這個標準一般也俗稱JTAG測試標準。接下來介紹TAP(TESTACCESSPORT)和BOUNDARY-SCANARCHITECTURE的基本架構。2-1邊界掃描在JTAG測試當中，邊界掃描（Boundary-Scan）是一個很重要的概念，邊界掃描技術的基本思想，是在靠近晶片的輸入輸出接腳上增加一個移位暫存器單元，因為這些移位暫存器單元都分佈在晶片的邊界上（

3、周圍），所以被稱為邊界掃描暫存器（Boundary-ScanRegisterCell），當晶片處於測試狀態的時候，這些邊界掃描暫存器可以將晶片和週邊的輸入輸出隔離開來。透過這些邊界掃描暫存器單元，可以實現對晶片輸入輸出信號的觀察和控制。對於晶片的輸入接腳，可以透過與之相連的邊界掃描暫存器單元把信號（資料）載入到該接腳中去；對於晶片的輸出接腳，也可以透過與之相連的邊界掃描暫存器“補捉”（CAPTURE）該接腳輸出信號。在正常的運行狀態下，這些邊界掃描暫存器對晶片來說是透通的，所以正常的運行不會受到任何影響。這樣，邊界掃描暫存器提供便捷方式用以觀測

4、和控制所需要測試的晶片。另外，晶片輸入輸出接腳上的邊界掃描（移位元）暫存器單元可以相互連接起來，在晶片的周圍形成一個邊界掃描鏈（Boundary-ScanChain）。一般的晶片都會提供幾條獨立的邊界掃描鏈，用來實現完整的測試功能。邊界掃描鏈可以串列的輸入和輸出，透過相對應的時鐘信號和控制信號，就可以方便的觀察和控制處在測試狀態下的晶片。利用邊界掃描鏈可以實現對晶片的輸入輸出進行觀察和控制；管理和使用這些邊界掃描鏈主要是透過TAP（TestAccessPort）Controller來完成的，再來就討論TAP是如何工作的。2-2TAP（TESTA

5、CCESSPORT）在上一節，已經簡單介紹了邊界掃描鏈，而且也瞭解了一般的晶片都會提供幾條邊界掃描鏈，用來實現完整的測試功能，接下來逐步介紹如何實現掃描鏈的控制和存取。在IEEE1149.1標準裡面，暫存器被分為兩大類：資料暫存器(DR－DataRegister)25和指令暫存器(IR－InstructionRegister)，邊界掃描鏈屬於資料暫存器中很重要的一種，邊界掃描鏈用來實現對晶片輸入輸出的觀察和控制，而指令暫存器用來實現對資料暫存器的控制，例如：在晶片提供的所有邊界掃描鏈中，選擇一條指定的邊界掃描鏈作為目前的目標掃描鏈，並作為存取對

6、象，下面，讓我們從TAP(TestAccessPort)開始。TAP是一個通用的埠，透過TAP可以存取晶片提供的所有資料暫存器（DR）和指令暫存器（IR）。對整個TAP的控制是透過TAPController來完成的。TAP總共包括5個信號介面TCK、TMS、TDI、TDO和TRST：其中4個是輸入信號介面和另外1個是輸出信號介面，我們一般見到的公板上都有一個JTAG介面，該JTAG介面的主要信號介面就是這5個，以下介紹這個5個介面信號及其作用。TestClockInput(TCK)TCK為TAP的操作提供了一個獨立的、基本的時鐘信號。TAP的所

7、有操作都是透過這個時鐘信號來驅動的。TCK在IEEE1149.1標準裡是強制要求的。TestModeSelectionInput(TMS)TMS信號用來控制TAP狀態機的轉換。透過TMS信號，可以控制TAP在不同的狀態間相互轉換。TMS信號在TCK的上升緣有效。TMS在IEEE1149.1標準裡是強制要求的。TestDataInput(TDI)TDI是資料登錄的介面。所有輸入到特定暫存器的資料都是透過TDI介面一位元一位元串列輸入的（由TCK驅動）。TDI在IEEE1149.1標準裡是強制要求的。TestDataOutput(TDO)TDO是資

8、料輸出的介面。所有從特定的暫存器中輸出的資料都是透過TDO介面一位元一位元串列輸出的（由TCK驅動）。TDO在IEEE1149.1標準裡是強制要求的。