JTAG技术及其在FLASH在线编程中的应用.pdf

电子测量与仪器学报2004年增干i】

JTAG技术及其在FLASH在线编程中的应用
赵军阳张志利
(第二炮兵工程学院，西安710025)
摘要:兴起于上世纪80年代末，并于1990年被IEEE标准协会接纳为IEEE1149.1标准的JTAG技术，其
产生的背景是对高密度集成电路板进行故障检测，现在已被广泛用于支持芯片测试、设备编程、混合信号测
试和现场服务等领域。本文首先介绍了」TAG接口的定义及其具体结构，对边界扫描的具体工作过程进行了
分析，并列举了几种常用功能;在此基础上以MSP430系列Flash型单片机为对象探讨了如何实现对具有JTAG
接口的Flash芯片的在线编程与调试，并给出了具体实例。
关键词:JTAGFlash边界扫描在线编程
JTAGTechnologyandApplicationinFlashOn-lineProgramming

ZhaojunyangZhangzhili
(TheSecondArtilleryEngineeringInstituteXi'anChina710025)
Abstract:JTAGtechnologywasfirstdevelopedin1985,andwasadoptedbyIEEEStandardCommitteeas
IEEE1149.1in1990.Thetechnologydevelopedbythestandardseektoprovideasolutiontotheproblemoftesting
assembledprintedcircuitboardsandotherproductsbasedonhighlycomplexdigitalintegratedcircuitsand
high-densitysurface-mountingassemblytechniques.Butnowitisappliedinon-chipdebugging,device
programming,mixed-signaltestandfieldservice.Inthisarticle,thedefinationandstructureoftheJTAGinterfaceare
introducedfirst,andtheidiographicworkingprocessofBoundary-scanisanalyzed,thenseveralcommonfunctions
arelisted.Basedonaflash-basedmsp430singlechip,on-chipprogramminganddebuggingofflashchippossessing
JTAGinterfacearediscussedandsomeexamplesarepresented.
Keywords:JTAG,Flash,Boundary-scan,On-chipprogramming.

对于可编程器件的程序下载，一直以来都采用烧录方式。在这种方式下，器件不能在线编
程，发现程序缺陷和错误也无法立即修改。随着微电子技术的发展，复杂芯片一般都带有FLASH
存储器，可多次擦写，便于实现程序的编制和调试。本文主要探讨如何利用JTAG接口实现在
线编程和调试，这对于产品的开发、维护和升级具有重要意义。

1JTAG简介

联合测试行动组于1987年提出了一种新的电路板测试标准—JTAG标准，并于1990年
被IEEE标准协会接纳为IEEE1149.1标准。该标准自提出到现在历经1993年、1994年和2001
年三次修订，在原有基础上增加了CLAMP和HIGHZ指令，实现了该标准和其它测试途径间
的转换，另外定义了边界扫描描述语言(BSDL)，提高了边界扫描技术的灵活性和可靠性。
通过各种努力，在EEEE1149.1标准的基础上建立了许多新的标准，供设备测试与调试程序的
编制采用，如1149.4标准实现了模拟信号和数字信号的混合测试，1532标准实现了硅元素PLD
设计的边界扫描等。该标准的提出最初是为了解决高密度PCB板的可侧试性问题，以取代传
统的针床测试方法，现在已被广泛用于支持芯片测试、设备编程、混合信号测试和现场服务等

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电子测量与仪器学报2004年增刊

领域。
JTAG硬件接口主要有五个信号:
TCK-JTAG测试时钟输入，当TCK保持在零状态时，测试逻辑状态应保持不变;
TMS-测试模式选择，控制JTAG状态，如选择寄存器、数据加载、测试结果输出等;出现
在TMS的信号在TCK的上升沿由测试逻辑采样进入TAP控制器;
TDI一测试数据输入，测试数据在TCK的上升沿采样进入移位寄存器(SR);
TDO-钡叮试数据输出，测试结果在TCK的下降沿从移位寄存器(SR