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JTAG バウンダリスキャンテスト入門

まず JTAGデバッガとの違いについて

「JTAGデバッガ」

 ソフトウエアのデバッグや書込み、FPGA/CPLD へのインシステムプログラミングに利用されます。本来、IEEE Std 1149.1はバウンダリスキャンテストの規格ですが、その中のJTAG通信プロトコルのみを利用します。JTAG信号を介してデバッグやプログラミング用のレジスタにアクセスできることの優位性が、デバイスメーカに認められたためです。そして多くのソフトウエア技術者によるデバッグやFlashプログラミング、ハードウエア技術者のインシステムプログラミングの需要を満たすことで広く採用されています。  
 

「JTAGバウンダリスキャンテスト」

 基板実装のテストに利用されます。IEEE Std 1149.1に準拠したデバイスのコアと信号線の境界に追加された専用レジスタをJTAG信号を介して制御することで、基板に実装されたJTAGデバイス信号線を検査プローブにします。これはBGA実装を電気的にテストする唯一の手法であり、検査装置の治具と費用を削減することから、改めて注目され始めています。以前のJTAGバウンダリスキャンテストツールは「難しくて高い!」 と不評で、普及の足枷になっていました。未だに良い印象を持たれていないお客様も多いように感じています。しかしながらこの問題は、XJTAGの高度なソフトウエア技術で一新され、専門知識が無くても、開発時のデバッグから製造検査、不良解析まで一貫して活用できるようになりました。
 
以下の各記事では、バウンダリスキャンテスト技術の基本を紹介します。また、その能力を最大限に引き出すXJTAGの注目の機能についても言及します。


動画デモ

XJTAGのソフトウエアならJTAGテストプログラム開発は容易です。ユーザ側で開発して再利用もできます。
簡単ゆえに、動画で手順を紹介することにしました。
 

ボードデータを入力

ネットリスト、回路図、BOMをインポートする方法と、それに関わるトピックを紹介します。
 
1 – ネットリストの追加:ネットリストをXJDeveloperにインポートする方法とサポートされている形式について
 
2 – 回路図の追加:検索可能な回路図ファイルをXJTAGテストシステムに追加する方法
 
3 – BOMのインポートとデータ型の割り当て:XJDeveloperプロジェクトにBOMファイルをインポートする方法
 
4 – 内部部品番号とカスタムデータタイプの使用:内部部品番号と非標準BOMデータのインポート
 
5 – 複数のソースからBOMデータをインポート:ネットリスト、回路図、その他のソースからBOMデータを抽出する方法
 
6 – 実装していないデバイスの扱い:ボードデータを分析し、どのデバイスを実装していないとマークするかを提案するようにXJDeveloperを設定する方法
 
7 – プロジェクト間での共有やテストフィクスチャへの考察:プロジェクト間で再利用して作業工数を軽減する方法と 検査治具にテストボードを指定する方法

JTAGインターフェース回路設計を最適にするコツやヒント、ベストプラクティスを、一連の動画で紹介します。 JTAGバウンダリスキャンテストに経験豊富であっても、多くの役立つ情報が得られるでしょう。
(日本語字幕)
 

Part 1– 導入編:JTAGインターフェースを堅牢にする正しいグランドと終端、ピン配置
 
Part 2 – DCチェックJTAG Chain Debugger でJTAGチェーンの基本的なテストを行う
 
Part 3 –Test Reset Sequences:JTAGデバイスを正しく初期化するためのテストリセットシーケンスの作成方法
 
Part 4 –JTAGチェーンのチェックJTAG Chain Debugger でシグナルインテグリティおよびノイズの問題を確認
 
Part 5 –「Scan ID Codes」Scan ID Codes とオシロスコープでJTAG信号の問題をトラブルシュート
 
Part 6 –「Get Max TCK」:JTAGテストの最大実行速度の指標を得る
 
Part 7 – 最終チェックSignal Integrity テストで製造プロセスの堅牢性を確保する

各種資料

JTAG テストで実装不良解:セミナー資料 LinkIcon
 
JTAG バウンダリスキャンテストの革新的ソフトウエア技術:実装技術誌記事LinkIcon
 
   
 
 
 
JTAG によるダイ内部の消費電力:Xilinx Xcell Journal LinkIcon