In-System-Programmierung

JTAG für flexible Standards

19. Februar 2015, 14:11 Uhr | Martin Borowski
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Neue Standards für flexible Applikationen

Genau hier setzen neue Standards an, die ergänzend zu den genannten ein einheitliches Konzept bieten können. Die meisten davon basieren ebenfalls auf der Nutzung des JTAG-Ports.

Im Augenblick befindet sich der Standard IEEE P1687 (IJTAG) gerade in der Endphase der Verabschiedung. Dieser Standard ist die Reaktion auf die wachsende Integration von Funktionen in ein und demselben Chip. Dieser Trend macht es notwendig, schnell fertige Test-IPs zur Verfügung zu haben. Diesen IPs sollte ein einheitliches Konzept zugrunde liegen, so dass sie auch von Dritten (z.B. Testhäusern) entwickelt werden können. Für die Design-Entwicklung werden heutzutage vom Hersteller komplette IPs mit entsprechender Dokumentation zur Verfügung gestellt. IPs, die speziell zum Testen genutzt werden können, gehören jedoch meist nicht dazu.

Die Idee hinter IJTAG ist, genau diese IPs möglichst zu standardisieren und so bereits in der Entwicklungsphase eine Test-Software zur Verfügung zu stellen, ohne Entwicklerkapazitäten zu bündeln. Eine Produktentwicklung kann so um Wochen oder Monate beschleunigt werden und auch in der Fertigung könnten so ein oder mehrere Schritte eingespart werden.

IJTAG wird durch den immer seltener werdenden mechanischen Zugriff und die steigende Komplexität schnell an Bedeutung gewinnen. Es stellt aber keinen JTAG-Nachfolger dar, sondern eher eine Ergänzung zur Automatisierung und Wiederverwendbarkeit von Testinstrumenten.

Zur weiteren Verbreitung des JTAG-Busses als Debug- und Testlösung gibt es den Ansatz, die normalerweise verwendeten vier oder fünf Signale auf zwei zu reduzieren, sprich den sogenannten Zweidrahtbus zu nutzen. So wird der Einsatz für Chips mit einer geringen Pinanzahl wesentlich attraktiver. Diese Weiterentwicklung wurde im Standard IEEE 1149.7 (auch compactJTAG/cJTAG genannt) festgelegt. Zudem beschreibt dieser Standard, wie Boundary-Scan-fähige Schaltkreise mit mehreren Kernen und somit auch mehreren JTAG-TAP-Anschlüssen (intern) angesteuert werden können.

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Bild 2. Ein produktionstauglicher JTAG/Boundary Scan Tester namens Juliet. Er kombiniert die gesamte Systemelektronik und die Prüflingsadaption per Wechselkassette in einem Komplettgerät, wird durch einen externen PC oder Laptop über USB 2.0 oder LAN
Bild 2. Ein produktions- tauglicher JTAG/Boundary Scan Tester namens Juliet. Er kombiniert die gesamte Systemelektronik und die Prüflingsadaption per Wechselkassette in einem Komplettgerät, wird durch einen externen PC oder Laptop über USB 2.0 oder LAN gesteuert.
© Göpel electronic

Die JTAG-Schnittstelle bietet ein universelles, standardisiertes Interface, das mit nur einer Hard- und Software nicht nur für die In-System-Programmierung, sondern auch für verschiedenste Testanwendungen gleichermaßen verwendet werden kann.

Auch im Bereich der hier erwähnten neuen Anwendungen/Erweiterungen des JTAG-Busses aktiv ist in diesem Zusammenhang das Jenaer Unternehmen Göpel electronic. Es arbeitet entwicklungsseitig mit allen heute üblichen Standards und bietet mit der VarioTAP-Architektur eine Realisierung, die dem IJTAG (P1687) sogar vorauseilt. Dieses Konzept wird durch ChipVORX (FPGA-/CPLD-basiert) und das klassische Boundary-Scan-Verfahren nach IEEE 1149.1 ergänzt. Über die Software Cascon Galaxy und die Hardware-Plattform Scanflex können diese Techniken dann letztlich beliebig kombiniert werden, was zu universell einsetzbaren Test- und Programmier-Architekturen führt – einsetzbar für die Prototypen- und Serienfertigung bis hin zur parallelen In-Line-Test- und -Programmierumgebung für bis zu 32 Prüflinge. Bild 2 zeigt hierzu eine Kompakt-Realisierung, das Aufmacherfoto einen schnellen Produktionstester, der auch zu Programmierzwecken genutzt werden kann.

Martin Borowski (Göpel electronic)


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