[發明專利]基于自動菊花鏈的單環JTAG背板測試總線電路

有效

• 申請號: 201711135123.6
• 申請日: 2017-11-15
• 公開（公告）號: CN107943640B
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 江曉;胡意;李蔚;潘建偉
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G06F11/24
• 分類號: G06F11/24;G06F11/22;G06F13/42;G06F13/40
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

1.基于自動菊花鏈的單環JTAG背板測試總線電路，包括：背板，背板上設置的多個板槽，每個板槽配備有自動菊花鏈電路；

所述每個板槽均包含標準的TCK、TMS、TDI、TDO四線JTAG測試總線接口，用于對插到該板槽的插板進行JTAG測試，第一板槽用于接入JTAG控制器，依次將其它板槽的JTAG測試總線接口串在一起，最后又連回第一板槽，形成一個單環的JTAG鏈路；

所述自動菊花鏈電路在正常情況下將其所對應板槽的TCK、TMS、TDO信號進行驅動緩沖后，分別送給相鄰的下一個板槽的TCK、TMS、TDI引腳；

所述自動菊花鏈電路檢測到未插插板或者所插插板不兼容JTAG時，將其所對應板槽的TCK、TMS、TDI信號進行驅動緩沖后，分別送給相鄰的下一個板槽的TCK、TMS、TDI引腳，該板槽的JTAG接口被旁路，以保持JTAG鏈路的連通性；

最后一個板槽的TCK和TMS信號不連回第一板槽；

其中，所述自動菊花鏈電路包括無效電平檢測模塊、手動旁路模塊和選擇模塊；

每個板槽的TDO信號作為第一電平信號輸入所述無效電平檢測模塊的輸入端，無效電平檢測模塊檢測第一電平信號，輸出第二電平信號；

當有插板插入板槽時，TDO信號被所述插板上的低阻信號源驅動，第一電平信號為有效邏輯電平，第二電平信號為低電平；當沒有插板插入所述板槽時，TDO信號被懸空，第一電平信號被無效電平檢測模塊的輸入端偏置在無效邏輯電平，第二電平信號為高電平；

所述手動旁路模塊接收第二電平信號并輸出第三電平信號，當按鍵或者跳線帽為手動旁路狀態時，第三電平信號為高電平；當按鍵或者跳線帽為自動旁路狀態時，第三電平信號與第二電平信號相等；

所述選擇模塊的控制端與所述第三電平信號相連；當第三電平信號為低電平時，將該自動菊花鏈電路所對應板槽的TCK、TMS、TDO信號進行驅動緩沖后，分別送給相鄰的下一個板槽的TCK、TMS、TDI引腳；當第三電平信號為高電平時，則將該自動菊花鏈所對應板槽的TCK、TMS、TDI信號進行驅動緩沖后，分別送給相鄰的下一個板槽的TCK、TMS、TDI引腳。

2.如權利要求1所述的單環JTAG背板測試總線電路，所述無效電平檢測模塊采用窗口比較器電路實現。

3.如權利要求2所述的單環JTAG背板測試總線電路，所述窗口比較器電路包括輸入分壓與偏置電路、雙比較器電路和輸出濾波電路；

所述輸入分壓與偏置電路包括基準電壓源、以及其輸出端依次串接的第一分壓電阻、第二分壓電阻、第三分壓電阻和第四分壓電阻；每個板槽的TDO信號接入第一分壓電阻與第二分壓電阻之間的節點；

所述雙比較器電路由兩個電壓比較器組成，分別工作在同相甄別和反相甄別模式，分別對第二分壓電阻和第三分壓電阻之間的第一節點電壓、及第三分壓電阻和第四分壓電阻之間的第二節點電壓進行甄別；同相甄別模式即被甄別的信號與電壓比較器的同相輸入端相連，而甄別閾值電平則連到反相輸入端，其中第一節點電壓作為被甄別的信號；反相甄別模式即被甄別的信號與電壓比較器的反相輸入端相連，而甄別閾值電平則連到同相輸入端，其中第二節點電壓作為被甄別的信號；兩個電壓比較器使用同樣的甄別閾值電平；

所述輸出濾波電路將所述雙比較器電路的兩路輸出進行相與操作，然后經過一個低通濾波器，形成所述第二電平信號；

所述低通濾波器的截止頻率小于TCK時鐘頻率的百分之一。

4.如權利要求3所述的單環JTAG背板測試總線電路，當TDO信號為3.3V?LVTTL或者3.3VLVCMOS電平時，所述的基準電壓源取5V，所述甄別閾值電平為400mV，所述第一、二、三、四分壓電阻的阻值比為20:5:3:2，阻值分別為20千歐姆、5千歐姆、3千歐姆和2千歐姆；

所述基準電壓源、甄別閾值電平和各分壓電阻的取值誤差在1%以內。

5.如權利要求3所述的單環JTAG背板測試總線電路，所述雙比較器電路是集成了內部參考電壓的TI公司的窗口比較器芯片TPS3700；

當所述雙比較器電路的輸出為漏極開路輸出時，所述輸出濾波電路由一個上拉電阻實現線與，并且增加一個到地的并聯電容實現低通濾波，上拉電阻和并聯電容分別是5千歐姆和0.1微法，精度高于20%。