JTAG : பின் கட்டமைப்பு, வேலை, நெறிமுறை பகுப்பாய்வி, நேர வரைபடம் & அதன் பயன்பாடுகள்

JTAG (Joint Test Action Group) என்பது நன்கு நிறுவப்பட்ட IEEE 1149.1 தரநிலையாகும், இது 1980 ஆம் ஆண்டில் மின்னணு பலகைகளில் ஏற்பட்ட உற்பத்தி சிக்கல்களைத் தீர்க்க உருவாக்கப்பட்டது அல்லது அச்சிடப்பட்ட சர்க்யூட் பலகைகள் . சோதனை அணுகல் குறையும் போது ஒவ்வொரு சிக்கலான பலகைக்கும் போதுமான சோதனை அணுகலை வழங்க இந்தத் தொழில்நுட்பம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. எனவே, எல்லை ஸ்கேன் தொழில்நுட்பம் தொடங்கப்பட்டது & JTAG தரநிலை அல்லது JTAG விவரக்குறிப்பு நிறுவப்பட்டுள்ளது. எலக்ட்ரானிக்ஸ் சிக்கலானது நாளுக்கு நாள் அதிகரித்து வருகிறது, எனவே JTAG விவரக்குறிப்பு சிக்கலான மற்றும் சிறிய மின்னணு அலகுகளை சோதிக்க ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்ட சோதனை வடிவமாக மாறியுள்ளது. இந்த கட்டுரை ஒரு கண்ணோட்டத்தை விவாதிக்கிறது JTAG நெறிமுறை - பயன்பாடுகளுடன் பணிபுரிதல்.

JTAG என்றால் என்ன?

IEEE 1149.1 ஸ்டாண்டர்ட் டெஸ்ட் அணுகல் போர்ட் மற்றும் எல்லை ஸ்கேன் கட்டிடக்கலைக்கு கொடுக்கப்பட்ட பெயர் JTAG (கூட்டு சோதனை நடவடிக்கை குழு) என அழைக்கப்படுகிறது. இந்த எல்லை ஸ்கேன் கட்டமைப்பு பெரும்பாலும் கணினியில் பயன்படுத்தப்படுகிறது செயலிகள் ஏனெனில் JTAG உடன் முதல் செயலி Intel ஆல் வெளியிடப்பட்டது. இந்த IEEE தரநிலையானது, ஒரு கணினியின் மின்சுற்று எவ்வாறு உற்பத்தி செயல்முறைக்குப் பிறகு சரியாகச் செயல்படுகிறதா என்பதை உறுதிப்படுத்த எப்படிச் சோதிக்கப்படுகிறது என்பதை வரையறுக்கிறது. சர்க்யூட் போர்டுகளில், சாலிடர் மூட்டுகளை சரிபார்க்க சோதனைகள் செய்யப்படுகின்றன.

ஜாயின்ட் டெஸ்ட் ஆக்‌ஷன் குரூப் ஒவ்வொரு ஐசி பேடிலும் சோதனையாளர்களுக்கு பின்ஸ்-அவுட் காட்சியை வழங்குகிறது, இது சர்க்யூட் போர்டில் ஏதேனும் தவறுகளைக் கண்டறிய உதவுகிறது. இந்த நெறிமுறை ஒரு சிப்புடன் இணைக்கப்பட்டவுடன், இது ஒரு டெவலப்பர் சிப்பைக் கட்டுப்படுத்த அனுமதிப்பதன் மூலம் மற்ற சில்லுகளுடன் அதன் இணைப்புகளை அனுமதிப்பதன் மூலம் சிப்பில் ஒரு ஆய்வை இணைக்க முடியும். ஒரு மின்னணு சாதனத்தில் நிலைபொருளை நிலையற்ற நினைவகத்திற்கு நகலெடுக்க டெவலப்பர்களால் கூட்டு சோதனை நடவடிக்கை குழுவுடனான இடைமுகம் பயன்படுத்தப்படலாம்.

கட்டமைப்பு/பின் அவுட்

கூட்டு சோதனை நடவடிக்கை குழுவில் 20-பின்கள் உள்ளன, அங்கு ஒவ்வொரு முள் மற்றும் அதன் செயல்பாடு கீழே விவாதிக்கப்படும்.

பின்1 (VTref): இது 1.5 முதல் 5.0VDC வரையிலான இலக்கின் முக்கிய மின்சார விநியோகத்துடன் இணைக்கப் பயன்படுத்தப்படும் இலக்கு குறிப்பு மின்னழுத்த முள் ஆகும்.

பின்2 (விநியோகம்): இது இலக்கு விநியோக மின்னழுத்தமாகும், இது இலக்கு 1.5VDC - 5.0VDC இன் முக்கிய மின்னழுத்த விநியோகத்தை இணைக்கப் பயன்படுகிறது.

பின்3 (nTRST): இது TAP கட்டுப்படுத்தியின் நிலை இயந்திரத்தை மீட்டமைக்கப் பயன்படும் சோதனை மீட்டமைப்பு முள் ஆகும்.

பின்கள் (4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18 & 20): இவை பொதுவான GND ஊசிகள்.

பின்5 (TDI): இது பின் உள்ள சோதனை தரவு. இந்தத் தரவு இலக்கு சாதனத்திற்கு மாற்றப்பட்டது. இந்த முள் இலக்கு பலகையில் வரையறுக்கப்பட்ட நிலையில் மேலே இழுக்கப்பட வேண்டும்.

பின்7 (டிஎம்எஸ்): இது TAP கட்டுப்படுத்தியின் நிலை இயந்திரத்தின் அடுத்த நிலையைத் தீர்மானிக்க இழுக்கப்படும் சோதனை முறை நிலை முள் ஆகும்.

பின்9 (TCK): இது ஒரு சோதனை கடிகார முள் ஆகும், இது TAP கட்டுப்படுத்தியில் உள்ள உள் நிலை இயந்திர செயல்பாடுகளை ஒத்திசைக்கிறது.

பின்11 (RTCK): இது அடாப்டிவ் க்ளாக்கிங்கை ஆதரிக்கும் சாதனங்களில் பயன்படுத்தப்படும் உள்ளீடு திரும்ப TCK பின் ஆகும்.

பின்13 (TDO): இது டெஸ்ட் டேட்டா அவுட் பின் ஆகும், எனவே தரவு இலக்கு சாதனத்திலிருந்து ஃப்ளைஸ்வாட்டருக்கு நகர்த்தப்படுகிறது.

பின்15 (nSRST): இது டார்கெட் சிஸ்டம் ரீசெட் பின் ஆகும், இது இலக்கின் முக்கிய மீட்டமைப்பு சமிக்ஞையுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது.

பின்கள் 17 & 19 (NC): இவை இணைக்கப்பட்ட ஊசிகள் அல்ல.

JTAG வேலை செய்கிறது

JTAG இன் அசல் பயன்பாடு எல்லை சோதனைக்கானது. இங்கே, CPU & போன்ற இரண்டு ICகள் உட்பட ஒரு எளிய அச்சிடப்பட்ட சர்க்யூட் போர்டு உள்ளது FPGA . ஒரு பொதுவான பலகையில் பல ICகள் இருக்கலாம். பொதுவாக, IC களில் பல இணைப்புகளுடன் கூட்டாக இணைக்கப்பட்ட பல பின்கள் அடங்கும். இங்கே, பின்வரும் வரைபடத்தில், நான்கு இணைப்புகள் மட்டுமே காட்டப்பட்டுள்ளன.

எனவே நீங்கள் பல பலகைகளை வடிவமைத்தால் ஒவ்வொரு பலகையிலும் ஆயிரக்கணக்கான இணைப்புகள் இருக்கும். அதில், சில மோசமான பலகைகள் உள்ளன. எனவே எந்த போர்டு வேலை செய்கிறது, எது வேலை செய்யவில்லை என்பதை சரிபார்க்க வேண்டும். அதற்காக, கூட்டு சோதனை நடவடிக்கை குழு வடிவமைக்கப்பட்டது.

இந்த நெறிமுறை அனைத்து சில்லுகளின் கட்டுப்பாட்டு ஊசிகளையும் பயன்படுத்தலாம் ஆனால் பின்வரும் வரைபடத்தில், கூட்டு சோதனை நடவடிக்கை குழு CPU இன் அனைத்து வெளியீட்டு ஊசிகளையும் FPGA இன் அனைத்து உள்ளீட்டு ஊசிகளையும் உருவாக்கப் போகிறது. அதன் பிறகு, CPU இன் பின்களில் இருந்து சில தரவுகளை அனுப்புவதன் மூலம் மற்றும் FPGA இலிருந்து பின்களின் மதிப்புகளைப் படிப்பதன் மூலம், PCB போர்டின் இணைப்புகள் நன்றாக இருப்பதாக JTAG கூறுகிறது.

உண்மையில், கூட்டு சோதனை நடவடிக்கை குழுவில் TDI, TDO, TMS & TCK ஆகிய நான்கு லாஜிக் சிக்னல்கள் உள்ளன. இந்த சமிக்ஞைகள் ஒரு குறிப்பிட்ட வழியில் இணைக்கப்பட வேண்டும். முதலில், TMS & TCK ஆகியவை JTAG இன் அனைத்து ICக்களுக்கும் இணையாக இணைக்கப்பட்டுள்ளன.

அதன் பிறகு, TDI & TDO இரண்டும் சங்கிலியை உருவாக்குவதற்கு இணைக்கப்பட்டுள்ளன. நீங்கள் கவனிக்கிறபடி, ஒவ்வொரு JTAG இணக்கமான IC யும் 4- பின்களை உள்ளடக்கியது, அவை JTAG க்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன, இதில் 3-பின்கள் உள்ளீடுகள் மற்றும் 4 வது முள் வெளியீடு ஆகும். டிஆர்எஸ்டி போன்ற ஐந்தாவது முள் விருப்பமானது. பொதுவாக, மற்ற நோக்கங்களுக்காக JTAG பின்கள் பகிரப்படுவதில்லை.

கூட்டு சோதனை நடவடிக்கை குழுவைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், அனைத்து ஐசிகளும் எல்லை சோதனையைப் பயன்படுத்துகின்றன, இதன் அசல் காரணம் JTAG ஆல் உருவாக்கப்பட்டது. தற்போது, ​​இந்த நெறிமுறையின் பயன்பாடு FPGA களை உள்ளமைத்தல் போன்ற பல்வேறு விஷயங்களை அனுமதிக்க நீட்டிக்கப்பட்டுள்ளது மற்றும் அதன் பிறகு JTAG பிழைத்திருத்த நோக்கங்களுக்காக FPGA மையத்தில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

JTAG கட்டிடக்கலை

JTAG கட்டமைப்பு கீழே காட்டப்பட்டுள்ளது. இந்த கட்டமைப்பில், சாதனத்தின் முக்கிய தர்க்கத்திற்கும் பின்களுக்கும் இடையில் உள்ள அனைத்து சமிக்ஞைகளும் BSR அல்லது எல்லை ஸ்கேன் பதிவு எனப்படும் தொடர் ஸ்கேன் பாதை மூலம் குறுக்கிடப்படுகின்றன. இந்த BSR ஆனது பல்வேறு எல்லை ஸ்கேன் 'செல்களை' உள்ளடக்கியது. பொதுவாக, இந்த எல்லை ஸ்கேன் செல்கள் தெரிவதில்லை ஆனால் அவை சாதன பின்களில் இருந்து சோதனை முறையில் மதிப்புகளை அமைக்க அல்லது படிக்க பயன்படுத்தப்படலாம்.

TAP அல்லது Test Access Port எனப்படும் JTAG இடைமுகமானது TCK, TMS, TDI, TDO மற்றும் TRST போன்ற எல்லை ஸ்கேன் செயல்பாட்டை ஆதரிக்க பல்வேறு சிக்னல்களைப் பயன்படுத்துகிறது.

• TCK அல்லது டெஸ்ட் க்ளாக் சிக்னல் ஒரு மாநில இயந்திரத்தின் உள் செயல்பாடுகளை எளிமையாக ஒத்திசைக்கிறது.
• டிஎம்எஸ் அல்லது டெஸ்ட் மோட் செலக்ட் சிக்னல் அடுத்த நிலையைத் தீர்மானிப்பதற்கான சோதனைக் கடிகார சமிக்ஞையின் அதிகரித்து வரும் விளிம்பில் மாதிரி செய்யப்படுகிறது.
• டிடிஐ அல்லது டெஸ்ட் டேட்டா இன் சிக்னலில் சோதனை சாதனத்தில் மாற்றப்பட்ட தரவைக் குறிக்கிறது இல்லையெனில் நிரலாக்க தர்க்கம். உள் நிலை இயந்திரம் சரியான நிலையில் இருந்தால், அது TCK இன் அதிகரிக்கும் விளிம்பில் மாதிரி செய்யப்படுகிறது.
• TDO அல்லது டெஸ்ட் டேட்டா அவுட் சிக்னல் என்பது சோதனைச் சாதனத்தின் ஷிஃப்ட் அவுட் தரவைக் குறிக்கிறது இல்லையெனில் நிரலாக்க தர்க்கம். உள் நிலை இயந்திரம் சரியான நிலையில் இருந்தால், அது TCK இன் குறையும் விளிம்பில் செல்லுபடியாகும்
• டிஆர்எஸ்டி அல்லது டெஸ்ட் ரீசெட் என்பது டிஏபி கன்ட்ரோலரின் ஸ்டேட் மெஷினை மீட்டமைக்கப் பயன்படும் விருப்ப முள் ஆகும்.

TAP கட்டுப்படுத்தி

JTAG இன் கட்டமைப்பில் உள்ள சோதனை அணுகல் புள்ளியானது TAP கட்டுப்படுத்தி, ஒரு அறிவுறுத்தல் பதிவு மற்றும் சோதனை தரவுப் பதிவேடுகளால் ஆனது. இந்த கட்டுப்படுத்தி TMS & TCK சிக்னல்களைப் படிப்பதற்கு பொறுப்பான சோதனை நிலை இயந்திரத்தை உள்ளடக்கியது. இங்கே, தரவு i/p பின் என்பது IC கோர் மற்றும் இயற்பியல் பின்களுக்கு இடையே உள்ள எல்லைக் கலங்களில் தரவை ஏற்றுவதற்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் தரவுப் பதிவேடுகளில் ஒன்றில் அல்லது அறிவுறுத்தல் பதிவேட்டில் தரவை ஏற்றவும். பதிவுகள் அல்லது எல்லைக் கலங்களிலிருந்து தரவைப் படிக்க, தரவு o/p பின் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

TAP கட்டுப்படுத்தியின் மாநில இயந்திரம் TMS ஆல் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது மற்றும் அது TCK ஆல் கடிகாரம் செய்யப்படுகிறது. அறிவுறுத்தல் முறை & தரவு முறை போன்ற இரண்டு வெவ்வேறு முறைகளைக் குறிக்க மாநில இயந்திரம் இரண்டு பாதைகளைப் பயன்படுத்துகிறது.

பதிவுகள்

எல்லை ஸ்கேனுக்குள் இரண்டு வகையான பதிவுகள் உள்ளன. ஒவ்வொரு இணக்கமான சாதனத்திலும் இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட தரவுப் பதிவேடுகள் மற்றும் ஒரு அறிவுறுத்தல் பதிவேடு ஆகியவை அடங்கும்.

அறிவுறுத்தல் பதிவு

தற்போதைய அறிவுறுத்தலை வைத்திருக்க அறிவுறுத்தல் பதிவு பயன்படுத்தப்படுகிறது. எனவே பெறப்படும் சிக்னல்களை என்ன செயல்படுத்த வேண்டும் என்பதை முடிவு செய்ய அதன் தரவு TAP கட்டுப்படுத்தியால் பயன்படுத்தப்படுகிறது. பெரும்பாலும், அறிவுறுத்தல் பதிவு தரவு எந்த தரவுப் பதிவேடு சமிக்ஞைகள் அனுப்பப்பட வேண்டும் என்பதை விவரிக்கும்.

தரவு பதிவுகள்

தரவுப் பதிவேடுகள் BSR (எல்லை ஸ்கேன் பதிவு), பைபாஸ் & ஐடி குறியீடுகள் பதிவு என மூன்று வகைகளில் கிடைக்கின்றன. மேலும், பிற தரவுப் பதிவேடுகள் இருக்கலாம், இருப்பினும் அவை JTAG தரநிலையின் ஒரு அங்கமாக அவசியமில்லை.

எல்லை ஸ்கேன் பதிவு (BSR)

BSR என்பது சாதனத்தின் I/O பின்களில் இருந்து தரவை மாற்றப் பயன்படும் முக்கிய சோதனை தரவுப் பதிவேடு ஆகும்.

பைபாஸ்

பைபாஸ் என்பது TDI - TDO இலிருந்து தரவை அனுப்பப் பயன்படும் ஒற்றை-பிட் பதிவேடு ஆகும். எனவே இது ஒரு சுற்றுக்குள் கூடுதல் சாதனங்களை குறைந்தபட்ச மேல்நிலை மூலம் சோதிக்க அனுமதிக்கிறது.

அடையாளக் குறியீடுகள்

இந்த வகை தரவுப் பதிவேட்டில் ஐடி குறியீடு மற்றும் சாதனத்திற்கான திருத்த எண் ஆகியவை அடங்கும். எனவே இந்தத் தரவு சாதனத்தை அதன் BSDL (எல்லை ஸ்கேன் விளக்க மொழி) கோப்புடன் இணைக்க அனுமதிக்கிறது. இந்தக் கோப்பில் சாதனத்திற்கான எல்லை ஸ்கேன் உள்ளமைவு விவரங்கள் அடங்கும்.

JTAG இன் செயல்பாடானது, ஆரம்பத்தில், இந்த பயன்முறையில் உள்ள மாநிலங்களில் ஒன்று 'பாதை' ஆபரேட்டர் கடிகாரத்தை TDI இன் அறிவுறுத்தலுக்குள் அனுமதிக்கும் வகையில், அறிவுறுத்தல் பயன்முறை தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டது. அதன் பிறகு., அரசு இயந்திரம் மறுசீரமைப்பு வரை உருவாகிறது. பெரும்பாலான வழிமுறைகளுக்கான அடுத்த படி தரவு பயன்முறையைத் தேர்ந்தெடுப்பதாகும். எனவே இந்த பயன்முறையில், TDO இலிருந்து படிக்க தரவு TDI மூலம் ஏற்றப்படுகிறது. TDI & TDO க்கு, க்ளாக் செய்யப்பட்ட அறிவுறுத்தலுக்கு இணங்க தரவுப் பாதைகள் அமைக்கப்படும். படிக்க/எழுத்துச் செயல்பாடு முடிந்ததும், மீண்டும் மாநில இயந்திரம் மீட்டமை நிலைக்கு வளரும்.

JTAG Vs UART இடையே உள்ள வேறுபாடு

JTAG மற்றும் UART இடையே உள்ள வேறுபாடு பின்வருவனவற்றை உள்ளடக்கியது.

JTAG புரோட்டோகால் அனலைசர்

PGY-JTAG-EX-PD போன்ற JTAG ப்ரோட்டோகால் அனலைசர் என்பது ஒரு வகையான ப்ரோட்டோகால் அனலைசர் ஆகும், இதில் ஹோஸ்ட் & டிசைன் இடையேயான தொடர்பைப் பிடிக்க மற்றும் பிழைத்திருத்துவதற்கான சில அம்சங்கள் அடங்கும். இந்த வகை பகுப்பாய்வியானது, JTAG போக்குவரத்தை உருவாக்குவதற்கும் மற்றும் டிகோட் பாக்கெட்டுகளை டிகோட் செய்வதற்கும் மாஸ்டர் அல்லது ஸ்லேவ் போன்ற PGY-JTAG-EX-PD ஐ ஏற்பாடு செய்வதன் மூலம் JTAG இன் குறிப்பிட்ட வடிவமைப்புகளை சோதனை மற்றும் வடிவமைப்பு பொறியாளர்களை அதன் விவரக்குறிப்புகளை சோதிக்க அனுமதிக்கும் முன்னணி கருவியாகும். கூட்டு சோதனை நடவடிக்கை குழு நெறிமுறை.

அம்சங்கள்

JTAG நெறிமுறை பகுப்பாய்வியின் அம்சங்கள் பின்வருவனவற்றை உள்ளடக்குகின்றன.

• இது JTAG அதிர்வெண்களின் 25MH வரை ஆதரிக்கிறது.
• இது ஒரே நேரத்தில் பேருந்திற்கான JTAG ட்ராஃபிக் & புரோட்டோகால் டிகோடை உருவாக்குகிறது.
• இது JTAG மாஸ்டர் திறனைக் கொண்டுள்ளது.
• மாறி JTAG தரவு வேகம் & கடமை சுழற்சி.
• பயனர் வரையறுக்கப்பட்ட TDI & TCK தாமதங்கள்.
• ஹோஸ்ட் கணினி USB 2.0 அல்லது 3.0 இடைமுகம்.
• புரோட்டோகால் டிகோடில் பிழை பகுப்பாய்வு
• புரோட்டோகால் டிகோட் செய்யப்பட்ட பஸ் நேர வரைபடம்.
• ஒரு பெரிய இடையகத்தை வழங்குவதற்காக ஹோஸ்ட் கணினிக்கு தொடர்ச்சியான நெறிமுறை தரவு ஸ்ட்ரீமிங்.
• நெறிமுறை செயல்பாடு பட்டியல்.
• பல்வேறு வேகங்களில், பல தரவு சட்ட உருவாக்கத்தை இணைப்பதற்காக ஒரு உடற்பயிற்சி ஸ்கிரிப்டை எழுதலாம்.

நேர வரைபடம்

தி JTAG இன் நேர வரைபடம் நெறிமுறை கீழே காட்டப்பட்டுள்ளது. பின்வரும் வரைபடத்தில், ஷிப்ட்-ஐஆர்/ஷிப்ட்-டிஆர் கன்ட்ரோலர் நிலையைத் தவிர, டிடிஓ முள் உயர் மின்மறுப்பு நிலையில் இருக்கும்.
ஷிப்ட்-ஐஆர் & ஷிப்ட்-டிஆர் கன்ட்ரோலர் நிலைகளில், TDO பின், Target மூலம் TCKயின் குறையும் விளிம்பில் புதுப்பிக்கப்பட்டு, TCK இன் அதிகரித்து வரும் விளிம்பில் ஹோஸ்ட் மூலம் மாதிரி எடுக்கப்படுகிறது.

TDI & TMS பின்கள் இரண்டும் Target மூலம் TCK இன் அதிகரித்து வரும் விளிம்பில் மாதிரி எடுக்கப்படுகின்றன. குறையும் விளிம்பில் புதுப்பிக்கப்பட்டது இல்லையெனில் ஹோஸ்ட் மூலம் TCK.

விண்ணப்பங்கள்

தி JTAG பயன்பாடுகள் பின்வருவன அடங்கும்.

• செயலிகளில் தங்கள் முன்மாதிரி அல்லது பிழைத்திருத்தச் செயல்பாடுகளுக்கு நுழைவதற்கான உரிமையை வழங்க, கூட்டு சோதனை நடவடிக்கை குழு அடிக்கடி பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• அனைத்து CPLDகள் & FPGAக்கள் தங்கள் நிரலாக்க செயல்பாடுகளுக்கு அணுகலை வழங்குவதற்கு ஒரு இடைமுகமாக இதைப் பயன்படுத்துகின்றன.
• உடல் அணுகல் இல்லாமல் PCB களின் சோதனைக்கு இது பயன்படுத்தப்படுகிறது
• இது பலகை-நிலை உற்பத்தி சோதனைகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

இவ்வாறு, இது பற்றியது JTAG இன் கண்ணோட்டம் - முள் உள்ளமைவு, பயன்பாடுகளுடன் பணிபுரிதல். தொழில்துறை தரமான JTAG வடிவமைப்பு சரிபார்ப்புக்கும் உற்பத்திக்குப் பிறகு PCB சோதனைக்கும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இதோ உங்களுக்காக ஒரு கேள்வி, JTAG என்றால் என்ன?