[实用新型]基于自动菊花链的单环JTAG背板测试总线电路

说明书

本实用新型提供了一种基于自动菊花链的单环JTAG背板测试总线电路，背板上每个板槽都设置了标准JTAG接口，JTAG控制器从第一板槽接入，依次将其它板槽的JTAG接口串在一起，最后又连回第一板槽，将所有板槽上的插板中的JTAG电路连成一个单环的JTAG链路。每个板槽配备了自动菊花链电路，可自动将空板槽的JTAG接口旁路，以保持整个JTAG链路的连通性。由于采用了最原始的单环结构，本实用新型完全兼容各种厂家的JTAG控制器和相关软件，节约了测试成本；可一次对多块插板进行配置和测试，提高了测试工作效率；自动菊花链电路有效解决了断链和驱动能力不够的问题；混合使用数字多路器和模拟多路器芯片，减小了测试总线的整体延时，提高了总线工作频率。

技术领域

本实用新型涉及背板测试总线领域，尤其涉及一种基于自动菊花链的单环JTAG背板测试总线电路。

背景技术

联合测试行动组(JTAG，Joint Test Action Group，也称作IEEE 1149.1 边界扫描测试标准)是一种用来进行复杂IC(Integrated Circuit)与电路板的特性测试的工业标准方法。支持JTAG标准的IC与电路板都具备支持JTAG测试的4条串行总线(第5条线为可选的复位线)，分别为TDI(测试数据输入)、TDO(测试数据输出)、TMS(测试模式选择)与TCK(测试时钟输入)。该总线主要支持对焊点、电路板过孔、短路和开路等连接进行结构测试。JTAG不但支持结构测试，还是一种用于在系统级实现配置、编程以及混合信号测试的标准方法。而在系统集成过程中，会出现许多问题，如：连接器故障、单板放错槽位、单板遗漏等。因此，系统级边界扫描(JTAG)测试技术的研究和开发，能满足工业界的迫切需求，具有十分现实的意义。系统级电子学系统中，往往会包括一块背板和多块插板，借助于JTAG背板测试总线，可以一次实现同时对多块插板的测试和配置，极大地提高了工作效率。目前通用的系统级JTAG背板测试总线主要有以下三种结构。

第一种是单环结构，也即菊花链结构。如图1所示，只使用一条路径，一个接口，就将所有插板连在一起。单环结构的优点：1、实现方式简单，只有一条扫描链路，无需增加额外的芯片成本；2、兼容各种厂家的的JTAG 控制器和相关软件，节约了测试成本；3、可实现一次对多块插板的配置和测试，提高了测试工作效率。单环结构的缺点：1、能挂载器件数量有限，链路较长时，驱动能力不够，信号质量变差；2、链路上某一块插板未插入或者发生故障，菊花链会断开，导致整个系统无法进行测试。通常解决断链的方法是手动使用跳线或者其他的桥接器旁路未接入的板槽，然而手动的方式增加了电路的人为不确定性，容易受到机械等的外界干扰，不能实现工业化大批量生产。

第二种是星型结构，采用独立扫描链路，每块插板都有一个专用的 JTAG测试接口，如图2所示。星型结构的优点：1、没有单环结构电路中断链的问题；2、可以对每块插板进行独立测试，不受其他插板影响。星形结构的缺点：1、控制器要能够支持多环电路，不能实现兼容各种厂家的JTAG控制器和相关软件；2、对于系统级的板间测试，需要增加额外的硬件电路。

第三种是多点结构，采用了一种寻址方案，在整个系统中，为每块插板增加多点网关芯片，通过一个统一的外部接口，实现对每块单板扫描链路的控制，如图3所示。多点结构的优点：1、没有单环结构中断链和星形结构中需要多个测试端口的问题；2、每块插板都有自己的地址，容易定位到有问题的插板；3、能实现一次对多块插板的测试。多点结构的缺点：1、对插板必须有多点器件的接口要求，增加了插板成本和面积；2、应用在长背板总线中，会有与单环结构类似的驱动能力不足问题；3、需要对每块插板进行程序开发，难以实现与各种厂家的控制器和相关软件的兼容。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型的目的在于提供一种基于自动菊花链的单环JTAG背板测试总线电路，用于克服现有技术存在的技术问题的至少其中之一。

(二)技术方案