1-2023

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ERZÄHLE MIR MEHR ÜBER JTAG-SOFTWARE!
JTAG/Boundary-Scan (auch
bekannt als IEEE Std. 1149.1) ist eine
schnelle und einfache Methode
zur Prüfung von Fertigungsfehlern
auf elektronischen Baugruppen
oder PCBAs. Des Weiteren kommt
das Verfahren sehr häufig zur
Programmierung von IC’s, wie z.B.
cPLDs, FPGAs oder Flash-Speicher
auf der elektronischen Baugruppe,
während des Fertigungsprozess
oder später bei einem Software-/
Firmwareupdate, zum Einsatz.
Durch eine breite Palette von
Hardware- und Software-Tools,
welche für unterschiedlichen
Anforderungen entwickelt wurden,
können kundenspezifische JTAG/
Boundary-Scan Lösungen zusammengestellt
werden. In dieser
„Erzähl mir mehr” Ausgabe, werden
verschiedene JTAG/Boundary-Scan
Software Werk zeuge für Design,
Produktion und (Vor Ort-) Service mit
ihrem Leistungsumfang untersucht.
SOFTWAREPRODUKTE FÜR
DESIGN UND (VOR ORT-)SERVICE
Bei der Verwendung von JTAG/
Boundary-Scan fungieren die
Signalpins der Boundary-Scan
Bausteine als I/O Pins und erlaubt
das Ansteuern und Rücklesen von
Werten am entsprechenden Schaltungsnetz.
Diese imaginären Testpunkte
sind permanent vorhanden
und können über den JTAG interface,
TAP(Test Acces Port) der Boundary-
Scan-Kette auf der Leiterplatte
einfach verwendet werden.
Von der Baugruppe lernen
Um Verbindungs- oder Logiktests
durchzuführen, müssen die
Boundary-Scan Bausteine und die
Kettenstruktur, d.h. Reihenfolge der
Bausteine bekannt sein. Nachdem
der TAP Anschluss mit dem JTAG
Controller verbunden ist, lässt
sich die Kettenstruktur mit einem
speziellen Erkennungsalgorithmus
automatisch erfassen.
Mit den vorliegenden Informationen
und der Verknüpfung mit den
Modellen für die Boundary-Scan-
Bausteinen, können die Boundary-
Scan Pins angesteuert und ausgelesen
werden, um die gewünschten
Applikationen zu erstellen. Die
Modelldateien für die Boundary-
Scan-Bausteine werden als BSDL-
Dateien (Boundary-Scan Description
Language) bezeichnet und vom
Bausteinhersteller bereitgestellt.
Automatisches lernen und testen mit JTAGlive AutoBuzz
Produkte
Ist die Kettenstruktur und die
verfügbaren imaginären Boundary--
Scan Pins bekannt, können
Konnektivitätsprüfungen über die
Boundary-Scan Kette durchgeführt
werden. Hier können Sie auf interaktive
Werkzeuge aus der JTAGLive
Familie zurückgreifen:
• Beobachten/Überwachen eines
Signals und Erkennen einer
direkten Verbindung zwischen
zwei Boundary-Scan-Pins (Buzz).
• Fan-out; Anzeigen aller Boundary-Scan-Sense-Pins,
die mit
einem Boundary-Scan-Drive-Pin
verbunden sind (BuzzPlus).
• Automatisches ablernen aller
direkten/indirekten Verbindungen
zwischen Boundary-
Scan-Bausteine (AutoBuzz).
• Test der Verbindung von Nicht-
Boundary-Scan-Bausteine (Cluster),
welche mit Boundary-Scan-Bausteine
verbunden sind (Clip).
• Testen der I/O-Verbindungen
eines Mikrocontrollers ohne
Boundary-Scan-Register (Core -
Commander).
• Testen von Logikblöcken und
Programmieren von Bauteilen
mit Hilfe von JTAG Applikationen
welche direkt im Python Code,
LabVIEW oder .Net geschrieben
werden (Script).
Einige Applikationsbeispiele, welche
mit Script umgesetzt werden
können, sind z.B. das Testen von
Mixed-Signal Bausteinen, sowie das
Testen von Schaltungselementen,
die Schleifen für Testmuster zum
Aufbau von Registern benötigen
(z. B. Speicher-Controller). Darüber
hinaus können auch Flash-Programmieranwendungen
mit Script erstellt
werden.
Basis Verbindungstest mit JTAGLive Buzz
Sowohl die interaktiven Werkzeuge
(Buzz, Clip, etc.) als auch Script sind
als eigenständige JTAGLive-Module
(www.jtaglive.com) erhältlich.
JTAGLive Studio beinhaltet alle
diese Softwaremodule (bis auf den
CoreCommander) in nur einem
Paket und beinhaltet einen JTAGLive
Controller. Zur Unterstützung bei
der Programmierung von cPLDs sind
auch „Player“ zur Übertragung von
anderen Formaten wie JAM-, STAPLund
SVF-Dateien verfügbar.
JTAGLive Studio ist eine komplette
JTAG/Boundary-Scan Lösung welche
zur Hardware Validierung, zur
Überarbeitung und Reparatur von
Leiterplatten, zum Test und zur Programmierung
von kleinerer PCBAs
Chargen verwendet werden kann.
Das CoreCommander Modul, greift
auf den Core des Bausteins zu. Hier
wird der Baustein im JTAG-Debug/
Emulationsmodus betrieben und
greift nicht mehr auf die herkömmlichen
Boundary-Scan-Register zu.
Das Modul ist als optionale Erweiterung
von JTAGLive Studio oder
Script erhältlich.
SOFTWAREPRODUKTE FÜR DIE
PRODUKTION
Boundary-Scan-Produktionstests
können als Verbindungstests betrachtet
werden, die zur Erkennung von
Lötfehlern verwendet werden: offene
Pins, kurzgeschlossene Pins oder auch
Stuck at 1/0 Fehler (Pins, die mit der
Stromversorgung oder Masse kurzgeschlossen
sind).
Falsch bestückte Boundary-Scan-
Bausteine werden im Infrastrukturtest
erkannt, während fehlende
nicht Boundary-Scan fähigen
Komponenten als Teil eines Verbindungstests
erkannt werden
(z. B. ein Vorwiderstand in einer
Boundary-Scan-Verbindung). Es
gibt viele verschiedene Arten von
Boundary-Scan- Verbindungstests,
die auch als Strukturtests bezeichnet
und automatisch erstellt
werden. Zusammen sollten diese
Tests, die auch durch manuell generierte
Clustertests ergänzt werden,
in der Lage sein, alle Lötfehler zu
erkennen, auf welche Boundary-
Scan-„Zugriff” besteht.
Fehlerabdeckung und
automatische Testgeneration
Für die automatische Testgenerierung
und die Berechnung der
Fehlerabdeckung benötigen die
Software-Tools die Leiterplatten-
Verbindungsdaten, die so genannte
“Netzliste”. In dieser sind alle
Verbindungen (Netze) und Bauteile
der Leiterplatte aufgeführt, sowohl
Boundary-Scan als auch Non-
Boundary-Scan. Diese detaillierte