JTAG стандарт подключения микросхем для тестирования отладки и программирования

JTAG (eng. Joint Test Action Group «джей-тáг») — название рабочей группы по разработке стандарта IEEE 1149.  

JTAG ассоциируется с аппаратным интерфейсом.

Официальное название стандарта Standard Test Access Port and Boundary-Scan Architecture.

Интерфейс JTAG  предназначен для подключения сложных цифровых микросхем или устройств уровня печатной платы к стандартной аппаратуре тестирования и отладки.

Сейчас интерфейс JTAG стал промышленным стандартом. Практически все сложные микросхемы оснащаются JTAG интерфейсом.

Назначение интерфейса JTAG 

  • выходной контроль микросхем при производстве
  • тестирование собранных печатных плат
  • прошивка микросхем с памятью
  • отладочные работ при проектировании аппаратуры и программного обеспечения

Метод тестирования стандарта JTAG называется Boundary Scan (граничное сканирование). В микросхеме выделяются функциональные блоки, входы которых можно отсоединить от остальной схемы, подать заданные комбинации сигналов и оценить состояние выходов каждого блока.

Процесс считывания, прошивки и отладки производится специальными командами по интерфейсу JTAG, при этом никакого физического вмешательства не требуется.

Разработан стандартный язык управления данным процессом — Boundary Scan Description Language (BSDL).

Стандарт JTAG предусматривает возможность подключения большого количества устройств (микросхем) через один физический порт (разъем).

Порт тестирования (TAP — Test Access Port) представляет собой четыре или пять выделенных выводов микросхемы: ТСК, TMS, TDI, TDO и (опционально) TRST.

JTAG стандарт подключения микросхем для тестирования отладки и программирования

Функциональное назначение линий порта тестирования интерфейса JTAG:

  • TDI (test data input — «вход тестовых данных») — вход последовательных данных периферийного сканирования. Команды и данные вводятся в микросхему с этого вывода по переднему фронту сигнала TCK;
  • TDO (test data output — «выход тестовых данных») — выход последовательных данных. Команды и данные выводятся из микросхемы с этого вывода по заднему фронту сигнала TCK;
  • TCK (test clock — «тестовое тактирование») — тактирует работу встроенного автомата управления периферийным сканированием;
  • TMS (test mode select — «выбор режима тестирования») — обеспечивает переход схемы в/из режима тестирования и переключение между разными режимами тестирования.
  • В некоторых случаях к перечисленным сигналам добавляется сигнал TRST для инициализации порта тестирования, что необязательно, так как инициализация возможна путём подачи определённой последовательности сигналов на вход TMS.

JTAG стандарт подключения микросхем для тестирования отладки и программирования

Работа средств обеспечения интерфейса JTAG подчиняется сигналам автомата управления, встроенного в микросхему. Состояния автомата определяются сигналами TDI и TMS порта тестирования. Определённое сочетание сигналов TMS и TCK обеспечивает ввод команды для автомата и её исполнение.

JTAG программаторы отладчики

  • ARM-JTAG, Программатор-отладчик
  • Blaster V2 JTAG программатор USB
  • JLINK V9.6
  • USB Blaster Mini