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バウンダリスキャンの実情

バウンダリスキャン機能は、ICの端子を観察したり操作することができる機能で、原則的にすべてのJTAG対応ICがサポートしています。

この機能はIEEE1149.1という規格で標準化されたJTAG本来の機能です。

ICによってはオプションの拡張機能が用意されていることがあります。何ができるかはICのメーカーにゆだねられています。

拡張機能の一例を挙げると、FPGAやCPLDといったプログラマブルデバイスの書き換みや、JTAGに対応したCPUのデバッグを行う「JTAGエミュレータ」機能などがあります。

 

 JTAGは、本来バウンダリスキャンを行うための規格として誕生しました。JTAGはIEEE1149.1と呼ばれる国際標準の規格となり、次第に普及していきました。

 

 ところが「ICの中の回路に組み込まれたテスト用回路にアクセスする」という便利な仕組みに目をつけたICメーカーは、JTAGのインタフェースを使ってICの内部回路とパソコンの間で通信を行う方法を拡張していきました。それゆえ今日ではCPUのデバッグやFPGA/CPLDの書き込みなどに応用されるようになってきました。

 

 つまり、現在においてJTAGといえば「バウンダリスキャン機能」と「オプションの拡張機能」の両方をあわせたものなのです。

 

JTAGの2つの要素

 

従来のJTAGソフトウェアは「JTAGの3分の1」も使っていない

 JTAGといえば「バウンダリスキャン機能」と「オプションの拡張機能」の両方の機能があるのですが、実際に世の中に出回っている「JTAG対応ツール」は、FPGA用であれCPUのエミュレータであれ、特定のメーカの一部の製品にしか対応していないというのが事実です。

 

 しかも、JTAG本来の機能であるバウンダリスキャンを、組込みシステム開発に活用できるソフトはありませんでした。

表 各社のJTAGソフトウェアのデバイス対応状況

 

バウンダリスキャン

FPGA書き込み

CPUデバッグ

A社FPGA用ツール

不可

A社製品のみ

不可

B社FPGA用ツール

不可

B社製品のみ

不可

C社CPU用デバッガ

不可

不可

C社製品のみ

D社CPU用デバッガ

不可

不可

D社製品のみ

E社基板検査ツール

不可

不可

 

まとめ

 バウンダリスキャンによる基板検査は流行らず、現在ではJTAGは汎用のシリアル通信のような用途で使用されるのが主流になりました。 (FPGA/PLDの書き込み、FPGAのデバッグ、JTAG-ICEなど)

 これらの機能は各社独自の仕様で実装されているので、JTAGとはいっても、対応デバイスと目的ごとにいろいろなソフトが乱立しています。