嵌入式边界扫描(05-100)

　　在多站结构(图2),可路由所有边界扫描信号到系统中所有的板或部件。每一个板具有一个可寻址的JTAG网关器件,此器件能识别边界扫描信息。网关器件截取信息寻址它,相应地配置本地扫描通路以及施加边界扫描操作到器件,并构建在板上。从TI、NS、Firecon和Alliance 等公司可得到边界扫描网关器件。另外,可以用可编程逻辑器件(PLD)中IP核的形式实现边界扫描网关功能。例如,Lattice公司提供支持扫描链接功能的IP核。另外,Asset公司提供网关器件的器件模式。器件模式能自动把网关器件所包含关系变为边界扫描测试和编程操作。

　　图2 多站结构路由扫描信号到所有系统板。在“单主机多从机”配置中,一个板上的嵌入式JTAG主机控制全部系统的边界扫描操作。为了失效安全冗余度,可以在每个板上嵌入一个JTAG主机。边界扫描信号可沿背板或者未用通路传输

　　一旦为嵌入式边界扫描建立了多站结构,可用下面4种方法的一种本地配置系统中的元件：

　　·无主机,都是从机。在JTAG操作中无主机,一个外部边界扫描总线主机或控制器必须加边界扫描操作。一个商业边界扫描测试系统通常管理所有边界扫描操作,所以不需要专用板上的处理器,也不需要为主处理器开发相应的软件。由于外部系统监控边界扫描操作的结果,所以,不需要为这些结果提供系统内的存储。然而,必须连接一个外部边界扫描系统到被测单元,来执行边界扫描操作。

　　·单主机,多从机。在多站结构中,用一个嵌入式JTAG主机处理器,可以远程测试、重新编程、重新配置或实时监控系统。当然,仅有一个JTAG主机表示可能的失效点,不带失效安全冗余度。另外,JTAG主机处理器需要软件来协调嵌入式边界扫描操作。而且系统需要软件用的和存储JTAG操作结果的存储器。因为嵌入式边界扫描的专门特性,所以,嵌入式JTAG主机通常是用户为被测系统专门开发的。JTAG主机支持被测试系统和任何远程边界扫描测试或诊断系统之间的通信链路。

　　·带背板的多主机。对于一个任务危险的系统,可以设计一个具有失效安全冗余度的多JTAG主机。除要求单主机的其他方面外,多主机需要软件在开始JTAG主机失效时,能容易有效地从一个主机到另一个主机。各种标准编程工具可用于开发这些嵌入式专门应用的性能。但与边界扫描系统供应商紧密地协商将保证嵌入式符合JTAG标准的要求,使专门用于嵌入式边界扫描的内部资源最小化。

　　无背板的多主机。如果希望JTAG信号断开背板,则可以在每个电路板或子系统上提供一个JTAG主机。每个JTAG主机连接到外部通信链路,通过此链路可以初始化边界扫描操作和回收测试结果。可以同时测试或重新配置所有的板。此方法除了每个模块所需的JTAG网关器件外,增加了JTAG操作的复杂性。因为模块到模块操作用的测试向量和编程对于整个系统必须放在一起,替代一次单个模块。此方法仍然支持远程监控、测试和编程。

　　实现问题

　　采用嵌入式边界扫描测试,以及系统内编程和PLD重新配置,除了它们所涉及的结构外,还有另外的问题。例如,在现场的系统配置将是固定的或在配置完后可能加入新电路板或部件。

　　固定的系统配置使嵌入式边界扫描的实现简单化,这是因为嵌入式边界扫描操作结构不变化。但是,若系统配置如同大多数计算机和通信系统那样是变化的,则每当插入新电路板或部件时,嵌入式边界扫描操作会发生变化。