[发明专利]一种对处理器芯片进行在线检测的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及微处理器测试技术领域，特别是涉及到一种利用JTAG接口对 微处理器芯片的内部的故障进行在线诊断和调试的检测装置和方法。

背景技术

随着计算机芯片规模的增加，对于复杂的计算机芯片尤其是复杂的处理器 芯片来说故障诊断已经成为一个复杂的问题。在处理器芯片发生故障时，只通 过一些表面的现象来分析故障点是非常困难的，而且由于执行程序的复杂性使 得利用仿真工具重现故障也变的非常困难。对于大规模程序运行的故障进行诊 断和调试已经成为微处理器芯片设计和测试中的一个难题。

在处理器芯片测试中，扫描测试已经成为诊断和检测处理器芯片制造中产 生的故障的主要手段。

除扫描测试外，符合IEEE1149.1标准的JTAG也已经成为检测芯片接口 故障的一个手段。现有技术中，IEEE1149.1标准通过边界扫描触发器的技术 对I/O进行控制，来测试芯片I/O连接。符合IEEE1149.1的JTAG(Joint Test Action Group，联合测试行动小组)接口芯片包括5个TAP(Test Access Port， 测试存取端口)引脚，测试时钟TCK(Test Clock Input)，测试输入数据TDI (Test Data Input)，测试输出数据TDO(Test Data Output)，测试模式选 择信号TMS(Test Mode Select)和测试复位信号TRST(Test Reset)，利用 这5个引脚对处理器芯片的I/O端口及I/O端口的内部逻辑进行测试。

但是现有技术中，只有应用JTAG接口对处理器芯片I/O端口进行控制以 达到测试的目的，其无法进行处理器芯片内部逻辑进行扫描并对芯片内部信号 进行分析诊断，更没有对处理器芯片内部存储器RAM接口进行读写，无法得到 微处理器芯片内部运行程序的更详细的资料，不能重现复杂程序和大规模程序 运行的故障，无法得到发生故障的真实状态，更不能进行在线诊断和调试，不 能独立完成整个处理器芯片的检测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种对处理器芯片进行在线检测的装置和方法，其 克服现有技术中的缺陷，对整个处理器芯片内部的逻辑电路进行在线诊断和调 试，完成整个处理器芯片内部逻辑的检测，实现处理器芯片故障的在线分析。

为实现本发明目的而提供的一种对处理器芯片进行在线检测的装置，包括 JTAG接口，还包括接入到所述JTAG接口的由处理器芯片内部扫描触发器连接 所形成的扫描链；

所述JTAG接口的TAP控制器包括一扩展检测控制模块，用于利用TAP控 制器内部的信号，控制输入TCK时钟和输入的TMS产生扩展检测的时钟和扫描 使能信号，控制处理器芯片内部的多个扫描触发器连成一条扫描链，和控制处 理器芯片内部RAM端口的多个扫描触发器连成一条扫描链，并控制JTAG接口 芯片的TDI和TDO端口分别连接到所述扫描链的扫描输入和扫描输出，在相应 的检测模式下，通过控制TCK时钟扫描移位，进行处理器芯片1内部电路的检 测。

所述扫描触发器，包括一扫描输入端口，一扫描输出端口，以及一扫描使 能端口；

所述扫描触发器所连成的扫描链，其首个扫描触发器的扫描输入端口接入 JTAG接口的TDI端口，最末的扫描触发器的扫描输出端口连接到JTAG接口的 TDO端口；当前扫描触发器的扫描输入端口连接到上一个扫描触发器的扫描输 出端口；

所述扫描触发器的扫描使能端口连接到扫描使能信号。

所述JTAG接口还包括扩展指令寄存器，用于存储实现所述扩展检测控制 模块功能的触发器检测指令；

所述扩展检测控制模块运行时，读取扩展指令寄存器中相应的触发器检测 指令并执行扩展检测控制模块功能，进行相应的扩展检测。

所述检测模式或者为触发器诊断模式，或者为RAM扫描读写模式。

为实现本发明目的还提供一种对处理器芯片进行在线检测的方法，包括下 列步骤：

步骤S100，JTAG接口的TAP控制器的状态和输入TCK时钟产生扩展检测 的时钟和扫描使能信号SCAN_EXT，控制处理器芯片内部的扫描触发器连成扫 描链；

步骤S200，控制JTAG接口的TDI和TDO端口分别连接到所述扫描链的扫 描输入和扫描输出，在相应的检测模式下，通过控制TCK时钟扫描移位，进行 处理器芯片内部电路检测。