用下行鏈路實(shí)現遠程邊界掃描測試

　　將內部 IEEE 1149 架構與集成在產(chǎn)品中的通信端口鏈接起來(lái)，供外界使用。

　　一段時(shí)間以來(lái)，工程師們按照 IEEE 1149.1 標準（亦稱(chēng)為“邊界掃描”）在印制電路板上和完整的系統中建立測試架構。不幸的是，一旦產(chǎn)品離開(kāi)生產(chǎn)線(xiàn)，工程師就無(wú)法實(shí)際使用五針的 IEEE 1149 連接器，或者針床測試儀上的五個(gè)測試點(diǎn)。因此，雖然設備可能仍然具備 IEEE 1149 測試能力，但工程師卻無(wú)法使用它們。

　　為繞開(kāi)這個(gè)問(wèn)題，可以將內部 IEEE 1149 結構連接到產(chǎn)品的通信端口上，供外界使用。這樣，工程師們就無(wú)需實(shí)際接觸到測試（或邊界掃描）信號，通過(guò) USB 端口、以太網(wǎng)端口、無(wú)線(xiàn)遙測信道，或其它媒介，與具有 IEEE 1149 能力的設備傳遞測試信息，例如衛星系統或遠程嵌入系統。（工程師通常將順從于 IEEE 1149 的這種技術(shù)叫做“邊界掃描”或“JTAG”。JTAG 意為開(kāi)發(fā) IEEE 標準的聯(lián)合測試行動(dòng)小組。）

　　這種技術(shù)需要的設計修改最少，只在要測試的系統即 DUT（待測設備）上增加一個(gè)下行鏈路模塊。但是，對測試功能的重新遠程接入會(huì )增加少量成本。其實(shí)現亦需要在接近邊界

掃描控制器處有一個(gè)上行鏈路模塊，這通常會(huì )采用一臺 PC（圖 1）。遠程通信技術(shù)還可以并行測試多個(gè)遠端系統（圖 2），配一個(gè) 4合1 邊界掃描 TAP（測試接入端口）。

　　這些通信模塊在某個(gè)協(xié)議（如傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議 TCP/IP）和標準五線(xiàn) IEEE 1149 信號之間轉換，否則要將測試儀電氣連接到目標系統。五線(xiàn)的邊界掃描控制器直接連接到上行鏈路模塊。而下行鏈路模塊為目標系統的邊界掃描設備提供五線(xiàn)連接。實(shí)際上，模塊與通信鏈接對控制器和目標系統來(lái)說(shuō)運行都是透明的。

　　保持測試軟件

　　目標系統的通信鏈接與硬件改動(dòng)都要求不改變測試軟件。增加的工具程序可用于建立通信，以及校準由于電纜長(cháng)度或網(wǎng)絡(luò )延遲所造成的任何收發(fā)延遲。這種方法用于 10 Gbps 以太網(wǎng)等通信介質(zhì)可以在長(cháng)距離上實(shí)現很高的測試速度。

　　以太網(wǎng) TCP/IP 這樣的通信協(xié)議要優(yōu)于直接邊界掃描連接，盡管這似乎有點(diǎn)奇怪。首先，TCP/IP 含有誤差檢測，而 IEEE 1149.1 標準并未定義這種功能。因此，一旦發(fā)生通信錯誤，接收方可以請求重發(fā)。

　　其次，用于 TCP/IP 通信的加密/解密軟件有助于保護嵌入設計中或內含在邊界掃描信息中的知識產(chǎn)權。同樣，加密可以保護通過(guò)邊界掃描通道向配置 FPGA 所傳輸的“位流”。

　　如用硬件實(shí)現下行鏈路功能（也許采用一片廉價(jià)的 PLD，即可編程邏輯器件），則無(wú)需在目標系統中使用單獨的 IEEE 1149.1 順從性測試控制器。并且，由于通信介質(zhì)對控制器和 DUT 是透明的，因此工程師可以連續使用相同的邊界掃描測試向量。

　　圖 3 是一種典型的網(wǎng)絡(luò )拓撲，它是一個(gè)制造設施中的通信與測試設備。這種遠程測試配置提供了上行和下行鏈路模塊的協(xié)議轉換器。下行鏈路模塊可以作為目標系統的一個(gè)組成部分，也可以外接到目標系統。

　　邊界掃描操作發(fā)生在一個(gè)同步過(guò)程中（圖4a）。測試控制器與 DUT 在 TCK（測試時(shí)鐘）信號的上升沿上對所有輸入采樣。這些輸入包括 DUT 的 TDI（測試數據輸入）和 TMS（測試模式選擇），以及測試控制器的 TDO（測試數據輸出）。