Embedded JTAG Solutions (Boundary Scan)

Die JTAG-Schnittstelle zum Testen und Programmieren von Embedded-Systemen nutzen – wie soll das funktionieren?

Das Problem des Testens ist so alt wie der Transistor selbst. Moderne Elektronik verfügt über steigende Baugruppenkomplexität bei sinkenden Zugriffsmöglichkeiten. Testverfahren wie In-Circuit-Test (ICT) und Flying Probe Test (FPT) werden häufig eingesetzt, stoßen aber beim Einsatz an Ball Grid Arrays (BGA), Chip Scale Packages (CSP) und kleinsten Bauformen wie 01005 an ihre Grenzen. Die Krux dabei: Modernen Baugruppen mangelt es nicht nur an Platz, um alle Signale mit Nadeln zu kontaktieren, auch aufgrund negativer Einflüsse auf die Signalqualität fällt es immer schwerer, mit herkömmlichen Methoden zu Testen. Das stellt Entwickler bereits während des Designs neuer Baugruppen vor extreme Herausforderungen.

Boundary Scan (IEEE 1149.1 Standard)

Die sogenannte Pin-Elektronik eines Testers wurde aufgrund des kontinuierlich sinkenden Testzugriffs mehr und mehr in die zu testende Schaltung verlagert. Als Folge entstand eine Design-integrierte Pin-Elektronik, welche per JTAG (Joint Test Action Group), dem Testbus, angesteuert wird. Dies ist der Ansatz des Boundary Scan, dem IEEE 1149.1 Standard.

Das eigentlich Geniale daran ist die offene Erweiterbarkeit der Registerarchitektur sowie die Vielseitigkeit der JTAG-Schnittstelle und ihres Übertragungsprotokolls. Diese Eigenschaften machen JTAG/Boundary Scan bis heute zu einer technologischen Basis für neue, nicht-intrusive Verfahren und Standards zum Testen, Debuggen, Programmieren und Emulieren: die Embedded JTAG Solutions

Die Leistungslevel der Embedded JTAG Solutions

Der untere Standard-Level wird durch den statischen Test definiert. Dieser Standard-Zugriff bezieht sich auf die bekannten Boundary Scan Testmöglichkeiten. Auf diesem Level finden vor allem die klassischen Verbindungstests statt; Programmierung erfolgt in niedriger Geschwindigkeit.

Im Boundary Scan Plus-Level werden höhere Zugriffsgeschwindigkeiten erreicht, ebenso beim Programmieren.

Das höchste Level IP Plus hat schon nicht mehr viel mit dem klassischen JTAG/Boundary Scan gemein. Hier werden die höchsten Geschwindigkeiten erzielt, die weit über den angestrebten Boardfunktionen liegen. 

► Hier finden Sie einen Überblick über alle möglichen Applikationen in allen Leistungsleveln.

Was sind die Embedded JTAG Solutions?

Die Elemente der Embedded JTAG Solutions

Embedded Board Test

Der Embedded Board Test dient  der Verifikation funktionstüchtiger Boardverbindungen. Somit werden die Boundary Scan-, Microcontroller- und FPGA-Ressourcen genutzt, um im einfachsten Fall Kurzschlüsse, nicht gelötete Pins oder auch Pull-Widerstände zu finden.

Embedded Programming

Neben dem Verifizieren fehlerfreier Verbindungen und Funktionstest eines Prüflings ist auch das Programmieren verschiedenster Daten eine große Herausforderung. Vor allem zunehmende Datenmengen und wachsende Ansprüche an die Programmiergeschwindigkeit stellen eine große Hürde dar. Mithilfe der verschiedenen Embedded JTAG Solutions lässt sich das Testsystem optimal an die eigenen  Anforderungen anpassen.

Embedded Functional Test

Heutige Teststrategien erfordern mittlerweile mehr als nur das einfache Testen von Boardverbindungen. Neben der einwandfreien Kontaktierung müssen vor allem auch die Board- und Bauteilfunktion überprüft werden. Hier kommt der Embedded Functional Test zum Einsatz.

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