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JTAGロジックアナライザ

ICの信号を波形で観る、JTAGロジックアナライザ

回路の状態を波形で見たい

回路の状態を波形で見たいと思ったとき、今まではオシロスコープやロジックアナライザといった機器を使うのが一般的でした。ところが、オシロやロジアナでは、測定したい端子とプローブを物理的に接触させなければならない、という根本的な問題があります。これは今日の組込みシステム開発にとっては大きな問題となっています。

 

なぜなら、現在主流となっているデバイスはBGAパッケージを採用しており、また端子の間隔も非常に狭くなっています。携帯機器など、小型化が要求される機器においては、テスト用のプローブを触れるためのテストパッドを用意できないことも多いでしょう。

このため、従来のオシロやロジアナを使って、端子の状態を気軽に見ることは容易ではなくなてきたのです。

観測したい信号の数は、数本では済まされず、何十本にもなることも多く、今後さらに増えていくと予想されます。

 

MITOUJTAGは、組込みシステムのデバッグをとりまくこのような状況の中で、最適な解をご提案します。

 

 

JTAGロジックアナライザ

MITOUJTAGは、バウンダリスキャン可視化のページでご覧いただいたように、JTAGデバイスの端子をパソコンの画面上に表示することができる機能を持っています。

取得した端子の状態を、波形として表示するようにしたものが、JTAGロジックアナライザです。

JTAG

 

 

このように、FPGAやCPUが入出力する信号を、波形として表示させることができます。しかも、観測できる信号の本数に制限はありません。例えば、FPGAに1500本のI/Oがあれば、1500個の信号を観測することができます。

バスの状態でも、ステートマシンの状態でも、苦労することなく自由に観察することができます。

 

JTAGロジックアナライザの2つのモード

JTAGロジックアナライザには、2つのモードがあります。

1つはバウンダリスキャンを使ったモードで、すべてのJTAG対応デバイスで使用できるモードです。もう1つは、XILINX社のFPGAに内蔵されたブロックRAMを用いたモードです。

 

バウンダリスキャンを用いたモード

バウンダリスキャンを活用したモードは、すべてのJTAG対応デバイスで使用できるモードです。ICのすべてのI/O端子の状態を、波形として表示させることができます。通常のロジックアナライザと異なる点は、数百チャネルの波形を観測できることや、波形の入出力の方向まで判別できることなどです。

 

 

この機能を使うためには、FPGAやCPUにIPコアやロジアナプログラムなどを入れる必要はありません。何も書き込まれていない空の状態のICに対しても本機能を使用することができます。

その上、FPGAだけではなく、CPLDやCPUなど、あらゆるJTAG対応デバイスでご利用いただけます。つまり、「任意のICがロジアナになる」というわけです。

内蔵ブロックRAMを用いたモード

このモードは、FPGAの中に専用のIPコアを埋め込んで、FPGAの中にロジアナコアを埋め込むモードです。現在のところXILINX FPGA専用に作られています。

バウンダリスキャンモードほど多くの端子を見ることができませんが、非常に高速に動作します。FPGAの内部の速度で動作するため、例えばSpartan3では200MHz以上、Virtex2や4などではそれ以上の速度で動作し、FPGA内部の信号をすべてモニタすることができます。