JTAG(英文全称为Joint Test Action Group)是一种集成电路板上的标准测试接口。它最初是由一组半导体生产商和测试工具的生产商在1985年组成的联合测试行动小组所发明。它是一种用于测试、调试、验证电路板上的数字电路的标准接口。
JTAG接口规范由四个操作组成:Test-Logic-Reset (TLR)、Run-Test (RTI)、Shift-IR(SIR)和Shift-DR(SDR)。
其中Test-Logic-Reset(TLR)用于将整个系统中的测试逻辑单元回到测试模式,这是进行测试的前提条件。然后通过Shift-IR和Shift-DR来上传(或下载)测试程序到目标板的测试逻辑单元(JTAG装置的IR或DR),或者通过Read-Write操作来读取或写入JTAG装置的内部寄存器。最后通过Run-Test操作,执行上传的测试程序,进行实际的功能验证和性能测试。
JTAG接口一般由4、6、10或14根线组成,其中最常见的是10根线的接口,即TMS、TCK、TDI、TDO、TRST、RTCK、SRST、DBGRQ、DBGRQACK和EMUREQ等。
在集成电路的设计中,JTAG通常用于集成电路芯片的验证和测试。它可以用来检测设计错误,通过比较芯片的模型和模拟器生成的模型,来发现芯片的故障。
在硬件调试和维护方面,JTAG可以用于调试可编程逻辑器件(FPGA、CPLD)、处理器等IC设备。通过与调试工具(例如JTAG ICE、Trace 32)的连接,可以控制、监控系统在调试板上的运行状态。它可以在硬件层面进行单步调试,甚至能够看到程序的执行过程中的各种状态情况,大大提高了调试的效率。
随着技术的发展,在未来的移动设备和嵌入式系统中,越来越多的处理器、内存、电源管理等模块,都将会拥有JTAG接口,并且JTAG技术也会朝着高速、高精度、高可靠性方向快速发展。此外,与JTAG相关的测试和调试技术,例如Boundary Scan、Functional Test、In-System Programming和FMEA等,也会更加成熟,为IC芯片的验证和测试提供更好的支持。