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IJTAGP1687
MARCELO ARAUJO LIMA
JILSEPH LOPES
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Objetivos
• Termos• Introdução• Norma P1687• Arquitetura IJTAG• Estudo de Caso: IJTAG Language
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Termos
• JTAG
• 1149.1-zone
• 1149.1-overlap-zone
• 1149.1-IR
• 1149.1-SM
• 1149.1-Compatible
• IEEE 1500-2005
• TAM
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Termos (cont.)
• WIR
• IEEE P1687
• Instrument
• Gateway
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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;
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Pilares da IJTAG
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BSDL
• Fornece o inventário de Instrumentos contidos no Chip;
• Necessário para identificar e localizar os instrumentos;
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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
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HUB
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Visualização da IJTAG (Fig.1)
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Visualização do IJTAG (Fig.2)
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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;
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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;
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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;
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Estrutura do Overlap-Zone
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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.
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Exemplo - Gateway
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Exemplo 3 - Gateway
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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.
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Visualização do TIPOA
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Exemplo TIPOA
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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
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Visualização TIPOB
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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;
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Visualização do TIPOC
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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;
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Visualização TIPOD
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Tabela Exemplo das Interfaces P1687
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Exemplo da Interface da Hierarquia de Instrumentos
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Exemplo de Comunicação entre Instrumentos
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Exemplo de Comunicação entre Instrumentos (cont.)
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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.
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Exemplo Flat-Connection
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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 ROUTING-
CONGESTION;• Prós:
– A positive tradeoff is short SCAN-PATH-DEPTH that is STABLE;
– A positive tradeoff is less POWER;
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Exemplo Daisy-Chain-Connection
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Exemplo Daisy-Chain-Connection (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;
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Exemplo Star-Connection
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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;
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Exemplo Concatenate-Connection
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Exemplo Concatenate-Connection (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;
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Gráfico da Conectividade x Número de Instrumentos
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Bibliografia
• IEEE 1687 IJTAG HW Proposal
• http://grouper.ieee.org/groups/1687/