用下行链路实现远程边界扫描测试

。在TCKTARGET(t2)上升沿，目标系统采样TMS和TDI线。在 TCKTARGET(t4)下降沿，目标系统更新自己的TDO输出，并将其放到电缆上。由于电缆中的延迟，新TDO信号在t5时到达控制器。测试控制器在 TCKTESTER(t6)上升沿采样新的TDO信息。这样，从目标系统的最后边界扫描输出到测试控制器的TDO 信号的传输时间，相当于TCK周期的一半。

　　假定TCK频率为10MHz，或 100ns周期。此时，TDO数据必须在 50 ns 时间内从链路中的最后 DUT 传送至测试控制器。如果假定电缆的传播延迟为5 ns/m，则使用的电缆长度决不能超过10m。

　　现在，假定有一个远程目标系统，并且无法控制延迟。如果网络连接造成100ms延迟，则必须使用只有5Hz (1/100 ms×1/2=5 Hz) 的TCK最高频率，这样会造成极长时间的测试。因此，如果一个系统要使用长电缆，或者经历网络延迟，则必须在不会显著减少测试时间情况下，找到一种克服延迟的方法。

　　使TDO数据同步的虚拟单元

　　为使 TCK 频率运行在一个合适速率上（依赖于通信信道的带

宽），并且考虑通信延迟，可以在目标系统 TDO 链的末端增加虚拟单元。这些单元并不存在，而只是通过调整测试软件，将这些不存在的单元包含在扫描链中。这样，测试软件会将收到的目标系统 TDO 数据延迟一个时间，使 TDO 数据移过这些附加的单元（图 5）。工具软件会测量传播延迟和通信链接的速度，以确定要在目标系统扫描链中增加的单元数量。

　　考虑这样一个系统，其中从下行链路模块中收到 TDO 数据位的延迟为 1秒 ~ 2秒，而测试仪的 TCK 输出产生一个 4 MHz 时钟信号。此时，上行链路模块必须提供一个缓冲存储器，以保存收到的所有 TDO 信息，直到测试仪准备接收为止。缓冲区可能需要 4MB ~ 8MB存储容量，可以使用 DDR 存储器件。

　　在上行链路模块中，用 FIFO 内存缓冲 TDO 数据，并对测出的延迟作补偿（图 6）。一旦上行链路模块开始向下行链路模块发送有关的 TDI 信息，它就会根据以 TCK 周期表述的通信延迟值，装入虚拟单元计数器。

　　与此同时，上行链路模块将从下行链路模块接收到的 TDO 位暂时储存在 FIFO 存储器中。每个 TCK 周期都会使虚拟单元计数器递减，直至为零。此时，控制器开始以 TCK 速率将累积的 TDO 位连续移出。通过这种 TDO 链中增加虚拟单元与 FIFO 的组合，TDO 位就能与测试控制器的 TDO 输入正确同步。

　　我们的目标是以单个数据包有效地为多个测试应用传输测试数据。在上行链路译码过程中，可以将每个 TCK 周期的测试信息保存为一个 16 位块。这个 16 位块包含边界扫描信息（即 TDI、TMS 和可选信号），最多用于四个边界扫描链。为有效使用通信信道的带宽，下行链路模块逐一将每个链的四个 TDO 位都编码为一个 16 位块。

　　为了确保下行链路模块只传送相关的 TDO 数据，该模块带有一个状态机，由它决定目标 TAP 何时处于移位状态。同样，上行链路模块也有一个状态机，实现与目标系统发生的事件同步。

　　用这种方式，上行链路可以识别有效的 TDO 数据，并且只将有效位发送给测试控制器作比较。因此，上行链路模块可以用一种内含“虚拟元件”方法，对可能由于多个 TCK 周期造成的来回传输延迟作出补偿（图 5 及图 6）。

　　测量延迟

　　一个软件工具在上行链路模块和下行链路模块间建立起通信信道，它进行一个回环测试，以测量信道内的延迟。在延迟计算基础上，该工具为测试软件将“看到”的边界扫描链配置适当数量的虚拟单元。软件可以在计算中增加一些裕度，以确保一旦虚拟单元计数器归零时，FIFO 存储器能给出有效的 TDO 数据。在一个已知延迟的点对点信道中，软件工具可以方便地建立上行链路至下行链路的连接，并配置一个预设数量的虚拟单元。

　　这种完成远程边界扫描测试的方法有局限性，因为需要将测试位的模式划分成独立的数据包，每个数据包的大小与所选的协议有关。这些数据包可能包含大比例的附加信息，从而降低传输的位效率。

　　另外，该过程需要一个下行链路控制器，用于从每个数据包中提取 TDI 和 TMS 信息，并通过目标系统分送这些信号。下行链路亦必须在传送给测试控制器的上行链路以前，暂时储存得到的 TDO 数据。

参考文献
Reis, I and M Simonen, JTAG-testausj?rjestely, Finnish patent FI 110724 B, March 14, 2003.
Reis, I and M Simonen, JTAG Testing Arrangement, US pa