ele6306 : test de systèmes électroniques projet de cours conception dun multiplexeur jtag chi-truc...

ELE6306 : Test de systèmes électroniques

Projet de cours

Conception d’un multiplexeur JTAG

Chi-Truc Dinh ; Kevin Peterson

Professeur : A. Khouas

Département de génie électrique

École Polytechnique de Montréal

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Projet, ELE6306 - 11 avr. 2023 École Polytechnique de Montréal

Plan de l’exposé

Introduction

Revue de littérature

Méthodologie

Résultats

Conclusion

Questions

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Introduction

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Définition de termes spécifiques

Chaîne locale : chaîne connectée a un des ports

JTAG du multiplexeur

Chaîne activée : chaîne locale faisant partie de la chaîne

JTAG

Chaîne JTAG : chaîne formée avec toutes les chaînes activées

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ACT8997 de Texas Instruments

Caractéristiques:

Nombre de chaînes supportées : 4

Sélection :

- Select register de 8 bits

Configuration :

- circuit dédiée

- Dépend du Select register et du Control

register

Solution pour N > 4 : cascader des ACT8997

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PSC110F (NSC)

Caractéristiques:

Nombre de chaînes supportées : 3

Sélection :

- transitions appropriées dans les machines a états

- instruction UNPARK

Configuration :

- Mode register

- Réseau de multiplexeur

Solution pour N > 3 : cascader des PSC110F

Particularité :

- BIST intégré (LFSR mais pas de MISR)

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Scan Ring Linker (Intellitech)

Caractéristiques :

Nombre de chaînes supportées : N

Sélection d’une chaîne locale : inconnue

Configuration de la chaîne active :

inconnue

Particularité :

- Supporte plusieurs tensions de référence,

plage d’opération entre 1.8 et 5 V

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Méthodologie

A. Définition de la fonctionnalité et de

l’architecture

B. Implantation des fonctions en VHDL

C. Génération des fichiers BSDL

D. Codage du banc d’essai et vérification du

multiplexeur

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Architecture du multiplexeur JTAG

Caractéristiques :

- Nombre de chaînes configurable

- Activation/désactivation s’effectue par les 4

pins JTAG lors d’un Scan-IR

- Registre IDCODE

- Mode Chain Select: gèle le TMS et le TCK des

chaînes actives

- Routage des TDI et TDO de sortie: de la

chaîne active d’index le plus bas -> l’index le

plus haut.

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Conception de l’architecture

Exemple de branchement

des ports JTAG :

Format des instructions envoyées au MUX

1 0 1 0 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 1 0 Activation/Désactivation de chaînes (1 = activée)0 1 0 1 X X X X X X 1 0 Mode Chain Select au prochain scan1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 IDCODE au prochain Scan-DR1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Désactivation de toutes les chaînes

0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0 1 Valeur copiée au registre d'instructionslors d'un Capture-IR

Mode Chaînes activées Clé

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Implémentation du multiplexeur en VHDL

Registre/Signal Fonction

wrk_cfg Registre servant à mémoriser le mode (Chain

Select ou autre) et les chaînes activées

wrk_dr Registre de Bypass

wrk_ir Registre d’instruction Boundary Scan

wrk_state Registre d’état du TAP Controller

wrk_tdo Registre servant à mémoriser la valeur du

TDO

wrk_mode Registre servant à mémoriser le mode Chain

Select

chselmode Signal servant à extraire le code du mode

Chain Select du registre wrk_cfg

versionmode Registre servant à mémoriser le mode IDCODE

versioncode Registre à décalage pour l’IDCODE

tdo_drive Signal servant à déterminer si le TDO doit être

actif ou en haute impédance, selon l’état de

wrk_state

tms_i(N à 0) Signaux se branchant au TDI des chaînes

locales

tms_ch(N à 0) Registre servant à mémoriser la dernière

valeur envoyée sur le TMS des chaînes

locales, pour la garder pendant le mode Chain

Select

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Exemple de fichier BSDL-- Jtag Mux 3 Chain 0 BSDL File

-- Updated: December 5, 2003

--**********************************************************************

-- entity chain0_3 is

generic(PHYSICAL_PIN_MAP : string:= "HYPERCHIP");

port ( TCK : in bit; TDI : in bit; TDO : out bit; TMS : in bit );

use STD_1149_1_1990.all;

attribute PIN_MAP of chain0_3 :

entity is PHYSICAL_PIN_MAP;

constant HYPERCHIP:PIN_MAP_STRING

:= "TCK : 36,"& "TDI : 33,"& "TDO : 34,"& "TMS : 35";

attribute Tap_Scan_In of TDI : signal is true;

attribute Tap_Scan_Mode of TMS : signal is true;

attribute Tap_Scan_Out of TDO : signal is true;

attribute Tap_Scan_Clock of TCK : signal is (1.0e7, BOTH);

-- attribute TAP_SCAN_RESET of TRST : signal is true;

attribute Instruction_Length of chain0_3: entity is 14;

attribute Instruction_Opcode of chain0_3: entity is

"BYPASS (101000110)," &

"SAMPLE (000000011)," &

"IDCODE (111111100)," &

"EXTEST (000000000)";

attribute Instruction_Capture of chain0_3 : entity is "XXXXXXX01";

attribute Boundary_Cells of chain0_3: entity is "BC_1";

attribute Boundary_Length of chain0_3: entity is 1;

attribute Boundary_Register of chain0_3: entity is "0 (BC_1, *, control, 0)";

end chain0_3;

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Résultats

Chronogramme du déplacement dans la machine à états du multiplexeur à 3 chaînes

Chronogramme de la lecture de l’IDCODE du multiplexeur à 3 chaînes

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Résultats

Chronogramme de l’activation des chaînes 0 et 2 dans le multiplexeur à 3 chaînes

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Résultats

Chronogramme de démonstration du routage des signaux TDI et TDO dans le multiplexeur à 3 chaînes

Chronogramme de démonstration du mode Chain Select dans le multiplexeur à 3 chaînes

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RésultatsChronogramme de l’activation de toutes les chaînes dans le multiplexeur à 3 chaînes

Chronogramme de l’activation de toutes les chaînes dans le multiplexeur à 8 chaînes

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Conclusion

Travaux a compléter

- Vérifier toutes les configurations possibles

- Effet du déplacement dans tous les états du

TAP Controller

Futurs travaux possibles

- Implémenter de nouveaux modes

d’activation

- Génération automatisée des fichiers BSDL

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Questions

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Documents