CN1464648A - 基于维护总线的联合测试行动小组链的数据透传方案 - Google Patents

基于维护总线的联合测试行动小组链的数据透传方案 Download PDF

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Abstract

一种涉及电数字数据处理的基于维护总线的联合测试行动小组链的数据透传方案，在电信设备的监控系统中，监控系统包括通过维护总线通讯的维护模块，对系统主控板或业务板进行监测与控制，其特征在于：所述的业务板上的维护模块连接有若干联合测试行动小组JTAG链，JTAG链连接业务板上带JTAG接口的器件，相应的维护模块采用JTAG逻辑通过JTAG链向相应的业务板透传JTAG测试/加载数据，JTAG逻辑主要由两部分组成：JTAG串行数据生成部分和扫描链选择部分，本发明结构简单、功能多，可以实现通过维护总线对业务板进行JTAG测试/加载。

Description

基于维护总线的联合测试行动小组链的数据透传方案
技术领域
本发明涉及电数字数据处理，尤其涉及一种基于维护总线的联合测试行动小组链的数据透传方案。
背景技术
随着通讯产品复杂度的提高，单板上器件密度越来越高，带联合测试行动小组JTAG，即Joint Test Action Group测试接口的器件越来越多，由于器件密度高，焊点间距非常小，已超出了传统的ICT测试要求的两个探针的最小距离，采用JTAG测试无须探针，可以满足该类单板的测试要求。
Lucent和Motoroa在其无线基站上采用了1149.1背板总线，如图1所示，将单板上具有JTAG接口的器件以菊花链的形式连接起来，通过可寻址扫描端口ASP，即Adressable Scan Port连接到背板，实现系统级的JTAG测试/加载，Lucent和Motoroa公司采用了TI公司边界扫描BS，即Boundary Scan器件LVT8980和LVT8996，LVT8980为嵌入式总线控制器eTBC，即Embedded Test Bus Controller，LVT8980通过三总线与主控板的CPU连接，LVT8996为可寻址扫描端口ASP，LVT8996的初级扫描接口连接到背板，次级扫描接口连接单板的JTAG链。
在图1中，背板总线采用1149.1总线，物理上为5根线：PTDO、PTCK、PTMS、PTDI、/PTRST，单板上具有JTAG测试接口的器件以菊花链的形式连接到ASP的次级扫描端口。
这种技术方式需要使用额外的专用芯片支持，如TI公司的LVT8980、LVT8990、LVT8996、LVT8997等，或者，NS公司的支持1149.1背板总线的器件，如SCANPSC100F和SCANPSC110F；其次，1149.1背板总线只能实现JTAG测试/加载功能，在该总线上不能承载其他业务。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、功能多的基于维护总线的联合测试行动小组链的数据透传方案。
本发明所采用的技术方案为：这种基于维护总线的联合测试行动小组链的数据透传方案，在电信设备的监控系统中，监控系统包括维护模块，维护模块可对系统主控板或业务板进行监测与控制，各维护模块可通过维护总线通讯，其特征在于：所述的业务板上的维护模块连接有若干JTAG链，JTAG链连接业务板上带JTAG接口的器件，相应的维护模块采用JTAG逻辑通过JTAG链向相应的业务板透传JTAG测试/加载数据，JTAG逻辑主要由两部分组成：JTAG串行数据生成部分和扫描链选择部分，串行数据生成部分将并行的JTAG测试/加载数据转换为串行的TDI、TMS，并发送到JTAG链，测试/加载数据通过TDO返回维护模块，扫描链选择部分完成JTAG链的选通。
监控系统主控板MPU的维护模块为主用模块，该维护模块通过快速以太网FE与后台网管连接，设置于业务板的维护模块为从用模块，维护模块由CPU最小系统、温度监控电路、电压监控电路及接口，数据链路层/物理层、可擦可编程逻辑器件、看门狗电路组成；ID信号用于维护总线通讯时确定节点地址；
可擦可编程逻辑器件中JTAG逻辑通过寄存器地址分配实现：
其中：00：代表TDI数据，只写；
00：代表TDO数据，只读；
01：代表TMS数据，只写；
10：代表JTAG时钟分频寄存器和测试时钟计数器，时钟分频寄存器占用高4位，为D7-D4；测试时钟计数占用低四位，为D3-D0，只写；
11：代表JTAG链选择寄存器，通过该寄存器控制JTAG链的选择及JTAG链之间的互连；
只写和只读操作由维护模块提供指令；
JTAG逻辑具有测试时钟分频寄存器将系统提供的时钟进行分频；
测试时钟计数器表示在写出的一个字节的TDI或TMS中，其中有效BIT的位数；
JTAG链在一块业务板上的数量可为4个；
JTAG链可分别连接：
I.业务板最小系统，一般包括CPU、可擦可编程逻辑器件、桥片及其包围的基本输入输出系统、载体；
II.业务板的可擦可编程逻辑器件，除CPU最小系统的可擦可编程逻辑器件；
III.业务板专用集成电路、现场可编程门阵列等器件；
IV.业务扣板；
业务板上的JTAG器件以菊花链的方式相连接；维护模块的电源由一外部电源提供，该外部电源相对独立于电信设备所使用的电源；维护模块设计成扣板，扣在系统主控板MPU和业务板上；维护总线采用CAN总线。
本发明的有益效果为：在本发明中，可以从后台网管向系统主控板上的维护模块发送控制信号或数据，经过维护总线送至业务板上的维护模块，维护模块通过JTAG逻辑向业务板透传JTAG测试/加载数据，勿需支持JTAG测试/加载功能的专用器件，而且，在本发明中，经过维护总线不但可以实现对业务板进行JTAG测试/加载，而且可以对系统主控板或业务板进行监测与控制，例如温度监控、电压监控等，因此，本发明结构简单、功能多，可以实现通过维护总线对业务板进行JTAG测试/加载，在不插拔业务板的情况下，实现网上设备的在线升级/测试，方便了网上通讯设备的维护；维护模块的电源由一外部电源提供，该外部电源相对独立于电信设备所使用的电源，这样监控系统的运行可相对独立于电信设备，监控系统出现故障不会影响电信设备，提高了本发明的实用性和工作可靠性；维护模块设计成扣板，扣在系统主控板MPU和业务板上，这样便于安装与维护，提高了本发明的实用性；维护总线采用CAN总线，CAN总线物理上为两根线，结构简单，可靠性高，占用背板资源少，而在专用芯片支持的技术方案中，背板总线为5根，占用背板资源较多，给背板的布线带来困难，本发明可以降低成本，进一步提高实用性。
总之，本发明结构简单、功能多，可以实现通过维护总线对业务板进行JTAG测试/加载，实用性强。
附图说明
图1为Lucent和Motoroa公司无线基站采用的1149.1背板总线测试系统框图；
图2为本发明应用框架示意图；
图3为维护模块结构示意图；
图4为JTAG逻辑框图；
图5为JTAG器件以菊花链的方式连接示意图。
具体实施方式
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明：
根据图2、图3、图4和图5，在电信设备的监控系统中，监控系统包括维护模块，维护模块设计成扣板，扣在系统主控板MPU和业务板上，维护模块可对系统主控板MPU或业务板进行监测与控制，各维护模块可通过维护总线通讯，维护总线采用CAN总线，监控系统主控板MPU的维护模块为主用模块，设置于业务板的维护模块为从用模块，维护模块由CPU最小系统、温度监控电路、电压监控电路及接，数据链路层/物理层、可擦可编程逻辑器件、看门狗电路组成；ID信号用于维护总线通讯时确定节点地址，维护模块的电源由一外部电源提供，该外部电源相对独立于电信设备所使用的电源，业务板上的维护模块连接有若干JTAG链，JTAG链连接业务板上带JTAG接口的器件，维护模块采用JTAG逻辑通过JTAG链向业务板透传JTAG测试/加载数据，JTAG逻辑主要由两部分组成：JTAG串行数据生成部分和扫描链选择部分，串行数据生成部分将并行的JTAG测试/加载数据转换为串行的TDI、TMS，并发送到JTAG链，测试/加载数据通过TDO返回维护模块，TDI为测试数据输入，即Test Data Input；TDO为测试数据输出，即Test Data Output；TMS为测试模式选择，即Test Mode Select；/TRST为测试复位，即Test ReSeT；扫描链选择部分完成JTAG链的选通。JTAG链在一块业务板上的数量为4个，分别为图2所示的各次级扫描端口Second Scan Port，即SSP1、SSP2、SSP3和SSP4，业务板上的JTAG器件以菊花链的方式相连接，其连接方式如图5所示，各JTAG链可分别连接：
a.业务板最小系统，一般包括CPU、可擦可编程逻辑器件、桥片MPC107及其包围的基本输入输出系统BIOS、载体FLASH；
b.业务板的可擦可编程逻辑器件，除CPU最小系统的可擦可编程逻辑器件；
c.业务板专用集成电路ASIC、现场可编程门阵列FPGA等器件；
d.业务扣板。
在可擦可编程逻辑器件中JTAG逻辑通过寄存器地址分配实现：
其中：00：代表TDI数据，只写；
00：代表TDO数据，只读；
01：代表TMS数据，只写；
10：代表JTAG时钟分频寄存器和测试时钟计数器，时钟分频寄存器占用高4位，为D7-D4；测试时钟计数占用低四位，为D3-D0，只写；只写和只读操作由维护模块提供指令。
11：代表JTAG链选择寄存器，通过该寄存器控制JTAG链的选择及JTAG链之间的互连，其对应关系可以如下：
0：JTAG1；
1：JTAG2；
2：JTAG3；
3：JTAG4；
4：JTAG1-JTAG2表示JTAG1与JTAG2互连；
5：JTAG1-JTAG3表示JTAG1与JTAG3互连；
6：JTAG1-JTAG4表示JTAG1与JTAG4互连；
7：JTAG1-JTAG2-JTAG3表示JTAG1、JTAG2与JTAG3互连；
8：JTAG1-JTAG2-JTAG3-JTAG4表示JTAG1、JTAG2、JTAG3与JTAG4互连；
9：JTAG2-JTAG3表示JTAG2与JTAG3互连；
10：JTAG2-JTAG4表示JTAG2与JTAG4互连；
11：JTAG2-JTAG3-JTAG4表示JTAG2、JTAG3与JTAG4互连；
12：JTAG3-JTAG4表示JTAG3与JTAG4互连；
其余情况则无效。
JTAG逻辑具有测试时钟分频寄存器将系统提供的时钟进行2至16分频，复位时寄存器缺省为0，此时表示2分频，分频系数＝测试时钟分频寄存器+2；
测试时钟计数器表示在写出的一个字节的TDI或TMS中，其中有效BIT的位数，低位先写出，测试时钟计数器取值1到8。
JTAG测试/加载数据在后台网管生成，通过快速以太网FE下发到系统主控板MPU，系统主控板MPU通过串口COM转发给作为主用模块的维护模块，该维护模块通过CAN总线将JTAG测试/加载数据透传到作为从用模块的维护模块，接收到数据后，维护模块将JTAG测试/加载数据转换为串行的TDI、TMS，发送到业务板的JTAG链上，测试/加载数据通过TDO返回维护模块，作为主用模块的维护模块将接收到的TDO数据透传到后台网管，由后台网管处理。

Claims (9)

1.一种基于维护总线的联合测试行动小组链的数据透传方案，在电信设备的监控系统中，监控系统包括维护模块，维护模块可对系统主控板或业务板进行监测与控制，各维护模块可通过维护总线通讯，其特征在于：所述的业务板上的维护模块连接有若干联合测试行动小组JTAG链，即Joint Test Action Group链，JTAG链连接业务板上带JTAG接口的器件，相应的维护模块采用JTAG逻辑通过JTAG链向相应的业务板透传JTAG测试/加载数据，JTAG逻辑主要由两部分组成：JTAG串行数据生成部分和扫描链选择部分，串行数据生成部分将并行的JTAG测试/加载数据转换为串行的TDI、TMS，并发送到JTAG链，测试/加载数据通过TDO返回维护模块；扫描链选择部分完成JTAG链的选通。
2.根据权利要求1所述的基于维护总线的联合测试行动小组链的数据透传方案，其特征在于：监控系统主控板(MPU)的维护模块为主用模块，设置于业务板的维护模块为从用模块，维护模块由CPU最小系统、温度监控电路、电压监控电路及接口，数据链路层/物理层、可擦可编程逻辑器件、看门狗电路组成；ID信号用于维护总线通讯时确定节点地址。
3.根据权利要求2所述的基于维护总线的联合测试行动小组链的数据透传方案，其特征在于：所述的可擦可编程逻辑器件中JTAG逻辑通过寄存器地址分配实现：
其中：00：代表TDI数据，只写；
00：代表TDO数据，只读；
01：代表TMS数据，只写；
10：代表JTAG时钟分频寄存器和测试时钟计数器，时钟分频寄存器占用高4位，为D7-D4；测试时钟计数占用低四位，为D3-D0，只写；
11：代表JTAG链选择寄存器，通过该寄存器控制JTAG链的选择及JTAG链之间的互连；
只写和只读操作由维护模块提供指令；
JTAG逻辑具有测试时钟分频寄存器将系统提供的时钟进行分频；
测试时钟计数器表示在写出的一个字节的TDI或TMS中，其中有效BIT的位数。
4.根据权利要求3所述的基于维护总线的联合测试行动小组链的数据透传方案，其特征在于：所述的JTAG链在一块业务板上的数量为4个。
5.根据权利要求4所述的基于维护总线的联合测试行动小组链的数据透传方案，其特征在于：所述的JTAG链可分别连接：
I.业务板最小系统，一般包括CPU、可擦可编程逻辑器件、桥片及其包围的基本输入输出系统、载体；
II.业务板的可擦可编程逻辑器件，除CPU最小系统的可擦可编程逻辑器件；
III.业务板专用集成电路、现场可编程门阵列等器件；
IV.业务扣板。
6.根据权利要求1或2所述的基于维护总线的联合测试行动小组链的数据透传方案，其特征在于：所述的业务板上的JTAG器件以菊花链的方式相连接。
7.根据权利要求1或2所述的基于维护总线的联合测试行动小组链的数据透传方案，其特征在于：所述的维护模块的电源由一外部电源提供，该外部电源相对独立于电信设备所使用的电源。
8.根据权利要求1或2所述的基于维护总线的联合测试行动小组链的数据透传方案，其特征在于：所述的维护模块设计成扣板，扣在系统主控板和业务板上。
9.根据权利要求1所述的基于维护总线的联合测试行动小组链的数据透传方案，其特征在于：所述的维护总线采用CAN总线。
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