Was ist Boundary Scan?
Boundary Scan, auch bekannt als JTAG (Joint Test Action Group), ist eine Testtechnik, die die Integration von Schieberegister-Speicherzellen, so genannten Boundary-Scan-Zellen, in jeden externen Anschluss von Boundary-Scan-kompatiblen Geräten beinhaltet. Diese Zellen ermöglichen das Testen und Debuggen von integrierten Schaltungen (ICs) und Verbindungen auf einer Leiterplatte.
Die Boundary-Scan-Zellen werden strategisch neben jedem E/A-Pin (Input/Output) eines ICs platziert und bilden eine Schieberegisterkette, die die Übertragung von Daten zwischen den Geräten ermöglicht. Im normalen Betrieb bleiben die Boundary-Scan-Zellen unsichtbar und haben keine Auswirkungen auf die Schaltung. Wenn das Gerät jedoch in den Testmodus versetzt wird, kann ein serieller Datenstrom, ein so genannter Testvektor, durch die Schieberegisterkette geleitet werden. Dies ermöglicht die Erfassung von Daten aus integrierten Schaltkreisen oder das Erzwingen von Daten auf diesen, wodurch umfassende Tests und Analysen erleichtert werden.
Zur Steuerung des Boundary-Scan-Geräts werden ein spezieller Test Access Port (TAP) und ein TAP-Controller verwendet. Der TAP-Controller, eine Maschine mit 16 Zuständen, verwaltet das Boundary-Register, das aus den Boundary-Scan-Zellen besteht. Die TAP-Signale, einschließlich Test Data In (TDI), Test Data Out (TDO), Test Clock (TCK), Test Mode Select (TMS) und optional Test Reset (TRST), werden zur Steuerung des Boundary-Scan-Bausteins und zur Durchführung verschiedener Testfunktionen verwendet.
Die Norm IEEE 1149.1 definiert die Architektur und die Verfahren für Boundary-Scan-Tests. Sie spezifiziert drei obligatorische Testfunktionen: EXTEST, SAMPLE/PRELOAD und BYPASS. Zusätzlich beschreibt die Norm optionale Testfunktionen wie INTEST, RUNBIST, IDCODE, CLAMP, HIGHZ und USERCODE. Die Hersteller haben auch die Möglichkeit, ihre eigenen Testfunktionen innerhalb der Richtlinien der IEEE-Norm hinzuzufügen.
Boundary Scan ist eine wertvolle Technik in der Leiterplattenindustrie, mit der sich komplexe ICs und Verbindungen ohne physische Prüfspitzen testen und debuggen lassen. Sie bietet eine umfassende Testlösung, insbesondere in Fällen, in denen der physische Zugang zu Pins aufgrund von Faktoren wie hoher Komponentendichte, kleineren Grundflächen und fortschrittlichen Technologien wie BGA und SMT schwierig ist.
Häufig gestellte Fragen
Was ist der Unterschied zwischen JTAG und Boundary Scan?
Boundary Scan ist eine Prüftechnik, bei der zusätzliche Zellen in den Leitungen vom Silizium zu den externen Stiften hinzugefügt werden. Dies ermöglicht die Überprüfung sowohl des Chips als auch der Funktionalität der Leiterplatte. JTAG wiederum ist ein Akronym für Joint Test Action Group, das sich auf die Schnittstelle oder den Testzugriffsanschluss bezieht, der für Kommunikationszwecke verwendet wird.
Was ist der Zweck des Boundary Scan Registers?
Das Boundary-Scan-Register dient der Erfassung von Daten in den Boundary-Scan-Zellen, was die Überwachung der Eingangsstifte beinhaltet. Diese Daten können zur Überprüfung über den TDO-Pin aus dem Baustein heraus und über den TDI-Pin in den Baustein hinein gescannt werden. Auf diese Weise ist der Tester in der Lage, die Daten an den Ausgangspins des Bausteins zu überprüfen.
Was ist JTAG in PCB
JTAG steht für Joint Test Action Group und ist ein Industriestandard, der zur Überprüfung von Entwürfen und zum Testen von Leiterplatten nach deren Herstellung verwendet wird. Es handelt sich um ein Werkzeug, das die digitale Simulation ergänzt und Standards für die On-Chip-Instrumentierung in der elektronischen Entwurfsautomatisierung (EDA) implementiert.
Was sind Boundary Data?
Grenzdaten beziehen sich auf eine Reihe von Prüfdatenwerten, die an den Extremen eines bestimmten Bereichs liegen. Diese Werte stellen die Ober- und Untergrenze dessen dar, was erwartet wird und akzeptiert werden sollte. Umgekehrt sollten alle Werte, die außerhalb dieser Grenzen liegen, entweder vor oder nach ihnen, zurückgewiesen werden.
Wie funktioniert JTAG?
Die JTAG/Boundary-Scan-Testarchitektur wurde ursprünglich entwickelt, um die Verbindungen zwischen integrierten Schaltungen (ICs) auf einer Leiterplatte (PCB) zu testen, ohne dass physische Prüfspitzen erforderlich sind. Dies wird erreicht, indem Boundary-Scan-Zellen, die mit Hilfe von Multiplexer- und Latch-Schaltungen erstellt werden, an jeden Pin des Bauteils angeschlossen werden.
Was ist der Vorteil von JTAG?
Die Verwendung von JTAG für die Extraktion von Firmware bietet zahlreiche Vorteile. Erstens ist JTAG ein allgemein anerkanntes und viel genutztes Protokoll, was bedeutet, dass eine breite Palette von Tools und Ressourcen für seine Nutzung zur Verfügung steht. Zweitens ermöglicht JTAG den direkten Zugriff auf den Speicher des Geräts, so dass keine Software- oder Firmware-Funktionalität erforderlich ist.
Was ist der Unterschied zwischen JTAG und ISO?
Die ISO-Versionen sind im Wesentlichen die gleichen wie die RGH/JTAG-Versionen, aber sie haben ein anderes Format. ISO-Dateien enthalten die Spieldateien, während die RGH/JTAG-Versionen in einem anderen Format vorliegen. Gestern hat Noobert mit der Komprimierung der Dateien in ein kleineres Format experimentiert.
Was ist Boundary Scan Architecture?
Eine Boundary-Scan-Architektur ist ein standardisiertes Prüfverfahren, das die Techniken und die Struktur zur Behebung von Hardware-Problemen bei Komponenten wie Leiterplatten (PCBs) und integrierten Schaltkreisen definiert. Dieser Ansatz ist besonders nützlich für die Prüfung komplizierter und dicht gepackter Leiterplatten, da herkömmliche In-Circuit-Tester in diesen Fällen möglicherweise nicht so effektiv sind.
Was ist JTAG Tap Controller
Der JTAG-TAP-Controller nach dem IEEE-1149.1-Standard ist eine endliche Zustandsmaschine mit 16 Zuständen, die von den Signalen Test Clock (TCK) und Test Mode Select (TMS) gesteuert wird. Die Übergänge des TAP-Controllers werden durch den Zustand von TMS bei der steigenden Flanke von TCK bestimmt.
Welches Protokoll wird von JTAG verwendet?
Das JTAG-Protokoll, auch bekannt als IEEE 1149.1, wurde ursprünglich entwickelt, um die Prüfung von Leiterplattenverbindungen während des Herstellungsprozesses zu rationalisieren.
Ist JTAG eine Hardware oder Software
JTAG ist eine Hardwareschnittstelle, die in den 1980er Jahren von der Joint Test Access Group entwickelt wurde, um die technischen Schwierigkeiten und Einschränkungen beim Testen von Verbindungen auf den komplizierten und kompakten Leiterplatten (PCBs) zu überwinden.
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