מעניין

תכנון עבור סריקת גבולות, JTAG, מבחן

תכנון עבור סריקת גבולות, JTAG, מבחן

סריקת גבולות, או כשמה כן היא JTAG היא טכנולוגיית בדיקה עוצמתית שניתן להשתמש בה לבדיקת מכלולי מעגלים מודפסים מורכבים וקומפקטיים של ימינו. סריקת גבולות מספקת אמצעי יעיל ביותר לבדיקת מעגלים בהם גישה אינה אפשרית או נוחה באמצעות טכנולוגיות בדיקה אחרות. נמצא כי הגישה הנדרשת לטכניקות כגון בדיקת מעגל ו- ATE פונקציונלי לרוב אינה מספיקה בכדי לאפשר ביצוע בדיקה מספקת של כל המעגל. עם זאת JTAG, סריקת הגבול מסוגלת לספק בדיקה מקיפה של מעגלים רבים בתנאי שהמעגל נועד לאפשר שימוש בטכניקות סריקת גבולות של JTAG.

JTAG, סריקת הגבולות מוגדרת תחת IEEE 1149.1 המתאר ממשק סידורי בעל ארבעה חוטים (ניתן להשתמש בחוט חמישי אך אינו אופציונלי) לבדיקת מעגלים מודפסים ומעגלים משולבים בהם הגישה מוגבלת. הוא נמצא בשימוש נרחב בשבבי VLSI כגון מעבדים, שבבי DSP, FPGA וכדומה. במעגלים משולבים אלה יש מאגרי משמרת סריקת גבולות המשולבים יחד עם מכונת מדינה המאפשרת לבצע בדיקות ללא צורך לגשת פיזית לכל צומת בלוח או בהתקן. באופן זה סריקת הגבולות היא טכנולוגיית בדיקה אידיאלית עבור רבים מתרחישי הבדיקה של ימינו.

בעת תכנון מעגל שיכול להשתמש ב- JTAG, טכניקות בדיקת סריקת גבולות, ישנם פריטים חובה, בעוד שאחרים הופכים את הבדיקה ליעילה יותר או קלה יותר להתאמה. עם זאת שילוב של כמה שיותר טכניקות בתכנון יאפשר לבצע את הבדיקה הטובה ביותר ואת הבעיות הנמצאות ביותר, בשלב הפיתוח של המוצר או במהלך ייצור או בדיקת שטח.

בחירת רכיבים עבור JTAG, סריקת גבול

בכל תכנון לבחירת הרכיבים יכולה להיות השפעה רבה על הרעיון הכללי לפריט. זה נכון כאשר שוקלים להשתמש בטכניקות סריקת גבולות / JTAG לבדיקת מעגל מודפס. חשוב שהרכיבים הכלולים במעגל שייבדקו באמצעות סריקת גבולות ייבחרו כדי להתאים לבדיקות באמצעות מתודולוגיה זו.

  • בחר התקנים התואמים לסריקת גבול אחד השיקולים העיקריים בעת תכנון מעגל כלשהו הוא בחירת הרכיבים העיקריים לשימוש. אם צפויה בדיקת סריקת גבולות, יש לוודא כי הרכיבים העיקריים תואמים ל- IEEE 1149.1. כיום, מרבית המעגלים המשולבים ב- VLSI תואמים 1149.1, אך יתכן שחלק מהשבבים הקטנים יותר אינם עשויים, או שהכללת JTAG עשויה להיות אופציונלית. בכל מקום שיש אפשרות, וודא שכלולה הגרסה עם סריקת הגבול.
  • הימנע מרכיבים עם חיבורי פונקציה כפולה במידת האפשר הימנע משימוש במעגלים משולבים שבהם פונקציות כפולות מוקצות לסיכות JTAG.
  • ודא שכל המכשירים תומכים בהוראות IEEE 1149.1 הנדרשות גם כאשר נבחרו התקנים תואמים לסריקת גבול יש לוודא שהם תומכים בערכות ההוראות הנדרשות. בדרך כלל יש צורך לוודא ש- SAMPLE / PRELOAD, EXTEST ו- BYPASS, כולם מספקים. אלה חובה ולכן כל מכשיר IEEE 1149.1 צריך לתמוך בהם. עם זאת, זה גם חכם לבחור מכשירים התומכים בהוראות HIGHZ ו- IDCODE.

תכנון מעגלים עבור JTAG, סריקת גבולות

לאחר שנבחרו הרכיבים הנדרשים, יש לוודא כי תכנון המעגל מאפשר בדיקה קלה וגישה מקסימאלית בעת שימוש בסריקת גבול / JTAG. ישנן מספר טכניקות זמינות כדי להבטיח כי השימוש המקסימלי יכול להיעשות ב- IEEE 1149.1.

  • חיבור נכון של אותות JTAG על מנת להבטיח תפעול נכון של בדיקת סריקת הגבול, יש צורך לחבר את אותות יציאת הגישה (TAP) (TCK, TMS ואם קיימים TRST) במקביל לכל המכשירים התואמים ל- IEEE 1149.1. TDI ו- TDO משמשים אז ליצירת שרשרת החיננית הסדרתית סביב המכשירים, ומאפשרים לעבור לנתונים הסידוריים משבב אחד למשנהו. נתונים נשלחים ל- TDI של השבב הראשון, ואז TDO מהשבב הראשון מחובר ל- TDI של הבא וכן הלאה. לבסוף הנתונים נלקחים מה- TDO של ה- IC האחרון בשרשרת החיננית.
  • מעגל מחיצה לפי יצרני הרכיבים לעתים קרובות יש צורך להפריד בין FPGAs או cPLDs מיצרנים שונים מכיוון שהם משתמשים בכלי תצורה שונים. לאור הפעולה השונה בנסיבות מסוימות קל יותר לחלק את שרשראות סריקת הגבולות כך שכלי היצרנים הבודדים יוכלו לתקשר עם המכשירים הרלוונטיים.

מחבר JTAG

היבט חשוב אחד הקשור בכל סוג של בדיקת אלקטרוניקה, וזה כולל סריקת גבול JTAG היא גישה של בדיקה. זה כמובן חשוב מבחינת בחירת רכיבים ועיצוב נכון של המעגל. עם זאת גישה פיזית חשובה לא פחות. כדי להבטיח שניתן לבחון מעגלים בקלות, לוחות רבים כוללים מחבר JTAG במיוחד לבדיקה. מחבר JTAG זה יכול להיות פריט בעלות נמוכה מאוד מכיוון שיש להשתמש בו רק במהלך שלבי הייצור והבדיקה של המוצר. עם זאת גישה טובה למבחן אמינה חשובה מאוד. מחבר JTAG יכול לחסוך זמן, במיוחד אם הוא מספק ביצועים אמינים מאוד כאשר ייתכן ששיטות אחרות אינן אמינות כל כך. אמינות לקויה עלולה להוביל לבעיות רבות של אבדן תקלה במציאת בעיות הקשורות רק לגישה למבחן. לאור זאת ובקלות ביצוע הבדיקות, מחבר JTAG יכול להוות תוספת משתלמת ללוח במקרים רבים. לכן יש לראות מחבר JTAG כאחד משיקולי העיצוב בחלק המוקדם ביותר בשלב העיצוב של מוצר.

זה לא סיכום ממצה של כל אמצעי הזהירות שיש לנקוט בעת תכנון לוח מעגל שישתמש ב- JTAG, סריקת הגבול. עם זאת הוא נותן מדריך שימושי לכמה מהיסודות שעשויים להיות מיושמים.