SJTAG技术在ATCA体系的应用

术应用方案

　　为实现在ATCA系统架构中，克服以上不利因素，应用SJTAG技术，实现各单板的所有JTAG设备包括AMC子卡及本地控制器的更新（包括PLD/FPGA/CPU/FLASH）或者测试（包括在位测试/简单管脚互连测试等/内建自测/管脚状态测试等测试项目），同时支持远程更新及测试流程下发。现采用如下的技术方案。如图5所示。

图5 ATCA的SJTAG测试结构图

　　（1）ATCA所有业务单板中增加专用JTAG ASIC桥片，桥片地址可直接使用机框槽位地址，分出多条JTAG子链，分别连接业务单板上的PLD/FPGA/CPU/AMC等所有包含JTAG的设备，并按照规则分类。

　　（2) CMM单板中增加ETC（Embedded Test Controller，嵌入式测试控制器）以及JTAG桥片，通过一个主备逻辑来选择当前CMM处于机框测试主控板还是被测单板，从而实现主备互相升级。当作为被测单板时，其JTAG桥片的设计与普通业务单板相同。如图6所示。

图6 CMM主备互相升级结构图

　　（3）AMC子卡如果JTAG设备较多，也可增加JTAG桥片，连接方式同普通业务单板相同；考虑到AMC子卡面积有限，很多情况下JTAG设备并不会很多，因此也可以直接将所有JTAG设备经过驱动后全部串成菊花链，不过各种设备在菊花链中的位置按照预先的规则要求进行排列。

　　(4) ATCA标准背板上使用规范规定的Metallic Test总线实现单端的5线制JTAG测试总线。

　　(5) 机框上增加JTAG测试总线的接口，可直接接入外部测试机进行测试，此时可不依赖CMM，用于数据量较大、计算较复杂的测试情况。

　　(6) 在所有被测单板（包括处于备份状态的CMM和所有AMC子卡）的PLD上固定配置单板信息，便于ETC能扫描到单板类型。

图7 外部测试结构图

　　(7) CMM板CPU增加对外控制接口（以太网口、USB或现场总线等），可通过外部测试机下发给CMM板，由CMM板转发测试向量。如图7所示。

　　由于需要规划整个机框的JTAG设备，而JTAG设备的种类又比较繁多，同时需要对不同单板的JTAG桥片地址进行规划，因此需要对JTAG地址进行如下规划：

　　(1) 业务单板和CMM板上的JTAG桥片地址基本可以直接使用ATCA槽位地址，或者经过某种逻辑运算。

　　(2) AMC单板的桥片地址可以使用AMC插座槽位地址的逻辑运算得到。

　　(3) 各个被测单板保证JTAG桥片的LSP0(Local Scan Port，本地扫描端口)连接IPMC或者BMC，包含单板信息的PLD器件连接LSP1链的第一个位置。每个AMC子卡单独使用一条LSP。

　　(4) 如果AMC子卡使用了二级桥片实现JTAG扩展，要求保证二级桥片LSP0连接MMC,包含子卡信息的PLD器件处于LPS1的第一个位置；如果没有使用二级桥片扩展，要求MMC处于JTAG链的第一个位置，包含子卡信息的PLD处于第二个位置。

　　通过这种设计模式，除了能够进行ATCA整框的现场升级维护，还可以进行产品出厂或者现场测试，实现故障定位，能够实现基础互连测试、簇测试、ID测试、功能测试、采样测试、存储器测试、PLD/Flash加载测试等。可以将SJTAG测试升级技术真正用于系统级工程，提高了测试点覆盖率，降低了研发和生产隐患，提高了工作效率，将JTAG技术充分地进行了发挥。

　　总结

　　本文将SJTAG技术应用于ATCA架构中，根据ATCA架构的特点，将JTAG技术充分发挥，克服了普通ATCA测试/升级方法速度慢、风险大，存在测试/升级盲区，AMC子卡升级方式单一，主控板无法升级等缺点，将全框都纳入了可现场测试/升级的范畴。通过对AMC子卡升级方式的灵活改进，完善二级桥片和菊花链的兼容模式，不需要被测单板上任何处理器处于工作状态，甚至可以应用于出场大批量的升级和测试。