IJTAG
P1687
MARCELO ARAUJO LIMA
JILSEPH LOPES
Objetivos
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Termos
Introdução
Norma P1687
Arquitetura IJTAG
Estudo de Caso: IJTAG Language
Termos
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JTAG
1149.1-zone
1149.1-overlap-zone
1149.1-IR
1149.1-SM
1149.1-Compatible
IEEE 1500-2005
TAM
Termos (cont.)
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•
WIR
IEEE P1687
Instrument
Gateway
Introdução
• IJTAG (Internal JTAG) – P1687 oficial;
• É um padrão para acessar e controlar instrumentos
embarcados nos dispositivos semicondutores;
• Descreve a arquitetura interna de Instrumentos,
mostra como usar, mas não como é feito;
• Use of “compliance enable” pins to create ad-hoc;
modes;
• Uses other states of the JTAG state machine in
creative ways to solve various problems;
Pilares da IJTAG
BSDL
• Fornece o inventário de Instrumentos contidos
no Chip;
• Necessário para identificar e localizar os
instrumentos;
Modelo de API
• Os procedimentos do P1687 podem ser
pensados como uma API:
– Pode ser chamada de muitos ambientes de alto
nível.
– Entregue como um Package pelo IP provider.
– Esconde o low-level dos usuários.
• Layers
HUB
Visualização da IJTAG
(Fig.1)
Visualização do IJTAG
(Fig.2)
IEEE P1687 Assume
• Serve para definir o protocolo de acesso ao
Instrumento;
• Não serve para criar novos Instrumentos;
• Possibilita o reuso de instrumentos no níveis de
sistema – minimizando o uso extra de sinais;
Norma IEEE1687
• Overlap-Zone
– É requisito o uso do TAP e controlador de TAP como
definido no 1149.1;
– Não é requisito para o 1149.1 ser um modo de
Compliance-Enable para usar ou acessar o porção da
arquitetura do 1687;
– Não é requisito o uso de um dispositivo suportando o
1687 separado;
– Instrumentos P1687 que não forem descritos pelo BSDL
não devem estar conectados diretamente no 1149.1-IR e
não deve estar no OVERLAP-ZONE;
Overlap-Zone (cont.)
– É requisito instruções adicionais para o conjunto
de instruções do 1149.1 para elementos dentro
1149.1-Overlap-Zone;
– É requisito que os instrumentos de conectividade
na zona do 1149.1 sejam alimentados pelos
requisitos, otimizações e checagens de
compatibilidade do 1149.1;
Estrutura do Overlap-Zone
Gateway
• Instrumentos acessados pelo 1149.1-IR e
suporta hierarquia de acesso para outros
instrumentos.
• É requisito ser operável por um TAP compativel
com o 1149.1 e o controlador do 1149.1 (deve
ser TIPO-B ou TIPO-C de instrumento).
• É preferível suportar a instrução de RESET, para
permitir que as conexões hierárquicas sejam
fechadas.
Exemplo - Gateway
Exemplo 3 - Gateway
Tipos de Instrumentos
• Tipo A:
– O instrumento é definido como um “self
contained instrument”;
– Habilitado por sinais estáticos;
– Relata estados por sinas de “latched-output”;
– Não tem serial-path;
– Supports no hierarchy;
– Não deve ser usado como Gateway;
– Exemplo: Memory BIST controller.
Visualização do TIPOA
Exemplo TIPOA
Tipos de Instrumentos
(cont.)
• Tipo B:
– Instrumento compatível com instrumentos
1149.1;
– Tem serial scan-path;
– Pode suportar Hierarchy;
– Pode ser usado como Gateway;
– Exemplo: Qualquer instrumento que é
diretamente gerenciado pelo sinais da máquina
de estados do 1149.1
Visualização TIPOB
Tipos de Instrumentos
(cont.)
• Tipo C:
– “Self-instructed instrument” ;
– Opera identicamente com o 1149.1;
– Compatível com 1500-TAM:
• Tem múltiplos registradores internos;
• Requisito sinal de Select-IR;
– Support Hierarchy;
– Pode ser usado como Gateway;
– Exemplo: 1500 Wrapped core;
Visualização do TIPOC
Tipos de Instrumentos
(cont.)
• Tipo D:
– Instrumento definido como instrumento TipoB ou TipoC;
– Instrumento cuja interface de controle suporta pelo
menos um dos seguintes:
• Um sinal ou seqüência não produzida por um TAP compatível
com 1149.1 ou Controlador 1149.1;
• Um clock além do TCK;
• Uma porta de dados além do TDI-TDO serial scan-path
• Não pode ser usado como Gateway;
– Exemplo: 1500 Wrapped core;
Visualização TIPOD
Tabela Exemplo das
Interfaces P1687
Exemplo da Interface da
Hierarquia de Instrumentos
Exemplo de Comunicação
entre Instrumentos
Exemplo de Comunicação
entre Instrumentos (cont.)
Esquemas de conectividade
de instrumentos
• O esquema de conexão dos instrumentos,
incluindo Gateways, na zona de Overlap irá de
encontro as regras, requisitos, tradeoffs, e
otimizações permitidas pelo padrão 1149.1.
Exemplo Flat-Connection
Exemplo Flat-Connection
(cont.)
• Contra:
– A negative tradeoff is no CONCURRENCE and
no FLEXIBILITY;
– A negative tradeoff is excessive IR-WIDTH;
– A negative tradeoff is more ROUTINGCONGESTION;
• Prós:
– A positive tradeoff is short SCAN-PATH-DEPTH
that is STABLE;
– A positive tradeoff is less POWER;
Exemplo Daisy-ChainConnection
Exemplo Daisy-ChainConnection (cont.)
• Contra:
– A negative tradeoff is more RISK;
– A negative tradeoff is more POWER;
– A negative tradeoff is less FLEXIBILITY;
– A negative tradeoff is long SCAN-PATH-DEPTH;
• Prós:
– A positive tradeoff is a more SCAN-PATH-DEPTH
STABILITY;
– A positive tradeoff is small IR-WIDTH;
– A positive tradeoff is less ROUTING-CONGESTION ;
– A positive tradeoff is more CONCURRENCE;
Exemplo Star-Connection
Exemplo Star-Connection
(cont.)
• Contra:
– Complexidade na implementação;
• Prós:
– CONCURRENCE can be supported by grouping
instruments that must be used simultaneously ;
– RISK is alleviated;
– POWER consumption is alleviated;
Exemplo ConcatenateConnection
Exemplo ConcatenateConnection (cont.)
• Contra:
– A negative tradeoff with this scheme is more connectivity
and timing RISK;
– A negative tradeoff is excessive IR-WIDTH ;
– A negative tradeoff is excessive IR-WIDTH;
– A negative tradeoff is more AREA;
• Prós:
– A positive tradeoff is less ROUTING-CONGESTION;
– A positive tradeoff is more CONCURRENCE;
– A positive tradeoff is more FLEXIBILITY;
– A positive tradeoff is less failure RISK;
– A positive tradeoff is less POWER;
Gráfico da Conectividade x
Número de Instrumentos
Bibliografia
• IEEE 1687 IJTAG HW Proposal
• http://grouper.ieee.org/groups/1687/