嵌入式JTAG技术发展应用介绍

　　大多数设计团队都在新设计中对JTAG的应用更倾向于不一步到位，而是以一种更易掌控的方式慢慢转为全面利用JTAG接口。有些团队规则中广泛利用了JTAG接口，有些则只利用了其中很有限的一部分。但每种规则都根据其自身的需要调整JTAG。在各种规则的共同作用下，发展出了几代不同的JTAG应用，每一代JTAG应用都有各自的特点，具有某种增强功能。深圳龙人嵌入式拥有专业的研发队伍。
　　一、第一代JTAG
　　由于存在各种各样的JTAG接入要求，所以开发团队必需采用一种跨规则的JTAG接入策略以最大程度地发挥JTAG接入的功能。这种策略对于实现一种标准方法非常必要，这种标准方法可以复用，并且下一代产品可以基于其构建。为了更好地理解这种方法，我们将探讨在不同年代的系统开发与设计中是如何使用JTAG的，目的是通过借助过去有关JTAG接入的经验或投入，推动设计向新一代发展。许多开发团队都被这一代JTAG应用绑住了手脚。最终，当系统复杂性持续增大时，要保持产品的竞争力，就必需采用一种JTAG接入策略。
　　二、第二代JTAG
　　在第二代JTAG应用中，不同的开发团队规则对在新板卡设计上采用JTAG功能进行管理。该阶段的JTAG应用需要一定程度的ATPG软件工具投资，用于对编程和测试矢量的开发和传送进行管理。这类ATPG工具的供应商提供从简单的针对每一任务的矢量生成的支持与咨询服务，也提供生产用的多任务全套软件支持。在每块电路板上添加一个策略性IC器件-JTAG复用器件，目的是去除电路板上的多个1149.1接头并管理多个JTAG通路。这个JTAG复用器件所占用的电路板空间通常比一个JTAG接头还小，但却简化了元件的隔离，也简化了提高接入效率所需扫描路径的组织。ATPG厂商对这些器件都提供了很好的支持，因此软件支持通常很简单，直接提供交钥匙的方案。
　　三、第三代JTAG
　　将JTAG总线的扩展到在整个背板以连接多个板卡。在这一阶段出现了一种新的JTAG总线应用-在产品的整个生命周期中都能利用JTAG接入功能。同样的接入功能还可以用于现场FPGA固件升级，或用于诊断一个FRU中的问题。返回厂家进行故障分析的设备也可以利用同一组矢量图来对问题进行隔离。如果说这一代JTAG应用有什么缺点，那就是开发团队通常还抱着单一板卡的心态。
　　当能够对一个背板上的多板卡系统级使用到JTAG的特性时，就实现了下一代JTAG接入。在这种环境下，仍然能够单独实现单板卡级JTAG功能，而且 还可以利用到板卡间的功能。这一代JTAG应用不但促进了单板卡上不同规则的设计团队相互合作，也促进了整个系统下不同板卡设计团队之间的合作。如果在上一代JTAG应用中采用了一个JTAG多路器，那么这个多路器支持多支路接入。采用一种寻址方案，可以将串行JTAG总线用于多支路配置，提供对多板卡的支持。而一旦JTAG能够接入一块背板上的多个板卡，就能实现系统级的配置或编程。第三代JTAG应用中添加的一项最有意思的新功能，在系统运行时，通过这个边带JTAG通道可以访问整个系统。具备了这一功能，这使得很多系统级功能得以实现，例如在线“健康”状况监测、故障预测、故障检测、故障插入以及诊断。
　　四、第四代JTAG
　　当测试矢量的传送和管理发生在系统内部时，对JTAG的应用就达到了最高级别，即第四代。第四代JTAG应用采用了一个板载JTAG主控制器来驱动背板JTAG总线。同时，还利用板载存储器存储测试矢量，并利用一个微处理器驱动JTAG主控制器。多板卡系统级主控制器可以位于一块单独的板卡上的，也可以在每块板卡上设置一个主控制器以增强控制性能。到了第四代，所有前面几代JTAG应用的功能都能通过远程方式实现，包括编程、配置、互连测试以及诊断，从而极大降低了现场服务与支持所需的成本。当需要升级一个现场系统的固件时，直接将新的配置文件下载到JTAG主控制器上，再由JTAG主控制器通过背板JTAG总线将其发给目标器件即可。当然，在生产时只要将主控制器禁用，那么仍可使用基于PC的JTAG接入站，这又进一步增强了灵活性，也在所有集成度上提供了最多的接入选择。