边界扫描技术在线路检测及在线编程方面的应用
随着科技的发展，新的电子、电脑产品的开发和生产时，由于以下几个方面的问题：
★ 日益复杂的电路及器件的布局；
★ 元器件复杂的封装、密集的管脚；
★ 线路板越来越小、线越来越细；
给电路的线路检测、线路板故障的检查以及排除和FLASH、CPLD ISP(在线编程)带来很大的麻烦，用传统的ICT(线路检测设备)已经很难，甚至不可能解决这些问题，因此人们开始寻求更方便、更快捷的方式来替代传统的检测手段。现在一种叫边界扫描的技术越来越多引起人们的注意，应用比较广泛的是JTAG接口协议，基于JTAG协议而开发的边界扫描产品也越来越多。
美国的Corelis 公司利用边界扫描的技术开发了一套ScanExpress设备，主要用于线路检测以及在线编程，相对于传统的检测方式，ScanExpress设备具有尺寸小、使用方便以及可靠性高等特点。

Corelis 公司介绍
Corelis 公司在IEEE 1149.1边界扫描JTAG检测领域在世界上处于领先地位，公司从1991年开始致力于通过JTAG进行测试、Flash & CPLD的在线编程和处理器的在先仿真及调试的研究，并有一列高性能的JTAG产品，以及强大的技术支持作为后盾。
通过多年的发展，已经在世界上建立了良好的企业形象，并与很多如3COM、AGILENT、AMD、CISCO、COMPAQ、Ericsson、IBM、INTEL、MOTOROLA、NOKIA、PANASONIC、PHILIPS、SAMSUNG、TI、TOSHIBA等许多知名企业建立了良好的合作关系。

边界扫描技术：结构介绍
边界扫描是基于IEEE Std 1149.1（即JTAG协议）制定的检测逻辑结构，是用边界扫描单元组成的边界扫描链，每个单元介于外部管脚与内部逻辑之间，并是串行连接的，并由TAP(检测口控制器)来控制数据链的在边界扫描链中的动作，结构接口如图1

图 1：边界扫描结构

TDI：是数据输入线；
TDO：是数据输出线；
TMS：工作方式控制线；
TCK：工作时钟；
TRST：复位线。
在制作线路板时，考虑到对整个线路板的检测，我们建议按照图2的方式连接线路板上的元器件：

图 2：边界扫描方式测检测电路板

即将板子上带有JTAG接口的芯片的输出、输入线用串联的方式连接起来（TDI-TDO-TDI的方式）形成一个扫描链，而TAP的信号线则是通过并联的方式连接起来；而且其他那些不带JTAG接口的元器件可以分为几组(Cluster)，通过每组和那些带有JTAG接口芯片的管脚相连而达到对它的测试，存储器和FLASH则可以通过总线来测试，这样这个线路板对外只是一个简单的JTAG接口。

ScanExpress 详细介绍
1、构成组件
如图3：

图 3：边界扫描系统

软件：
线路检测：ScanExprss TPG(Test Program Generator)：线路检测文件的产生部分；
ScanExprss Runner+ADO（Advanced Diagnostics Option）：检测执行、高级诊断部分；
在线编程：ScanPlus Flash Generator：在线烧Flash数据文件的产生部分；
ScanPlus Flash Programmer：在线烧Flash执行部分；
硬件：
JTAG Controller：JTAG 控制器，是将ScanPlus Runner生成的检测序列按照与计算机的连接协议转化成JTAG检测数据链，通过JTAG连接线传送给目标板。 为了方便使用，Corelis公司提供多种接口的JTAG控制器，比如PCI、Ethernet、USB、CVXI等接口方式。 SCANIOTM MODULES： SCANIO模块，主要功能是可以对I/O线测试，提供多组I/O口，每组多达144PIN，并可以对其中任意一条I/O线单独进行设置（输出、输入或者旁路），这样不但可以对象地址、数据总线这样的多口的I/O口进行测试，而且也可以对线路板上某些独立的信号线（包括数据、模拟信号）进行测试，也可以通过对某些信号线的旁路而适应不同的被测部件。

2．软件：
无论是线路检测还是在线编程，我们都是只需要提供TPG所需要的一下几个方面的信息：
⑴线路板的网络表、结构表和每个带有JTAG接口的元器件的BSDL(边界扫描描述文件)
⑵不带JTAG接口元器件组的信息（包括涉及的网络、连接信号的方向以及信号状态等）
⑶存储器和FIFO的格式说明、管脚说明以及信号线等信息 然后TPG就会产生相关的输出文件， Runner和ADO就可以调用这些文件执行检测，并显示检测结果，这样只要是同样的线路板，由于是产生同样的输出文件，则就只需要重复Runner和ADO的工作就可以了。 而在线编程则除了要将上面的⑴输入外，还要将Flash的设计库以及要烧入Flash的程序输入Generator。

3．产品优势：
ScanExpress 给我们带来的好处是多方面的，您将会发现从产品的开发一直到售后服务，都将体现它的优越性。 首先，在产品开发阶段，在很多设计都没有完善，产品存在这样那样的问题，而要保证调试的顺利进行，焊接则是重要环节，焊接的不可靠会直接导致产品调试板的不可靠，或者某些硬件功能调不通，这时工程师很难在一个不可靠的环境下做出好的产品，因为工程师会很难确定是设计的问题还是线路板焊接的问题，即使能够确定时焊接问题，也很难确定问题部分。如果我们有了ScanExpress，这样调试板在焊接完毕时，ScanExpress已经帮他排除由于线路板制作、焊接带来的问题，这样工程师的调试就会在一个可靠的环境下进行，这对于现在的高科技产品来说是至关重要的。
而且工程师也不必再去花很多钱去购买烧Flash的编程器，因为ScanPlus为您提供了功能强大的在线烧Flash的组件，可以随时方便快捷的实现工程师新的设计意图，大大提高了设计的可控性。在进入生产阶段后，焊接就是影响成品率最重要的因素了，传统的焊接检测设备ICT(In_Circuit Test)价格昂贵，体积庞大，使用不便，测试速度慢，而且每次只能测一块目标板。更重要的是ICT的测试需要针对每种目标板制作相应的针床，而现在高科技产品的线路板往往是体积小、器件密度高、层数多，并且器件分布在线路板的两面，用ICT进行测试是很困难的，有时甚至是不可测的，而这些困难在ScanExpress产品看来，是轻而易举就可以解决的，因为ScanExpress是通过线路板上的扫描链，用边界扫描的方式来检测，这样这些问题就迎刃而解了。而且JTAG控制器可以一次连接多个目标板，同时对多个目标板进行检测，再加上每次检测用时不到10秒钟，这就大大提高了产品检测速度整体速度，要知道现今社会效率是至关重要的。
由于ScanExpress同时还具有ISP的功能，可以对一块线路板上多个Flash、CPLD用这一套设备进行现场编程和线路检测，而不用更换多套设备来完成这些步骤，这样就大大简化了产品生产的步骤，提高了生产量当产品在用户处出了问题，用户最大的希望就是能尽快的解决问题，那么尽快的准确的找出故障原因就显得尤为重要；或者要对产品进行升级，那就要进行现场编程，那么ScanPLus将是一个很好的现场解决问题的工具，他不但能迅速找出线路的故障，而且我们只需要携带这一套设备，就可以对线路板上所有的Flash、CPLD进行升级，方便，快捷。