Qu'est-ce que le JTAG ?

Et comment en tirer parti dès la conception Hardware?

La technologie JTAG est aujourd’hui bien connue des ingénieurs car les processeurs modernes utilisent majoritairement le JTAG pour donner accès à leurs fonctions intégrées de débogage, et tous les FPGA et CPLD l’utilisent pour leur programmation.

Cependant, technologie bien établie et, en outre, norme industrielle, JTAG a beaucoup plus à offrir, au-delà du débogage du code sur un processeur. Il peut en effet être utilisé pour 3 choses : le test des cartes électroniques, la mise au point du logiciel sur la carte et la programmation In-Situ.

Par ailleurs JTAG peut être utilisé à tous les stades du cycle de vie d’un produit électronique – de la conception jusqu’au maintien en conditions opérationnelles, en passant par la production – et de nombreux bénéfices peuvent être retirés par la mise en œuvre de cette technologie.

Mais l’un des aspects les moins connus de son utilisation réside dans la mise au point et le test d’une carte électronique elle-même, dès le stade de la conception, avant que le moindre firmware ait été installé sur cette carte. C’est à cet usage que nous allons nous intéresser dans ce document.

Contexte
 
La technologie JTAG a été développée en réponse aux difficultés rencontrées dans les bancs de test utilisant l’approche traditionnelle du “lit à clous”. Sur les dernières générations de cartes électroniques, il est de plus en plus difficile de placer les points de test, les joints de soudure étant de plus en plus rapprochés, de plus en plus petits, de plus en plus inaccessibles… L’emploi des nouveaux boîtiers tels que BGA et Chip Scale Packaging (dont les contacts sont placés dessous le composant) a limité, voire éliminé, l’accès physique aux broches.

Le test in-situ trouve alors vite ses limites et peut être complété par des tests optiques et à rayons X, mais qui génèrent d’autres contraintes et limites. JTAG fournit une méthode simple et performante pour accéder aux valeurs qui seraient sur ces broches, et permet ainsi de contrôler et d’interagir avec la carte électronique d’une manière que les autres outils ne proposent pas.

Dans ce document, nous allons revenir sur le fonctionnement général du JTAG, ses avantages et usages, et notamment donc, sur l’intérêt de son utilisation dès les phases de conception d’une carte électronique. Les informations technologiques incluses dans ce document sont globales, par contre les exemples et modes d’utilisation s’appuient sur les spécificités des produits XJTAG.