在MCU的应用和二次筛选测试中，MCU的程序配置与烧录工作通常依赖于外部仿真器来完成。MCU的程序加载与测试，常采用“PC-仿真器-MCU”架构。其核心步骤是将PC端编译好的二进制映象，通过仿真器作为传输媒介，烧录到芯片内部闪存。接着通过编写程序来配置MCU不同模块的功能，从而进行相应的功能测试。由于MCU包含多个外设和接口，为了提升测试的覆盖率，就需要多次进行相应的功能测试。由于MCU包含多个外设和接口，为了提升测试的覆盖范围，就需要多次进行程序配置，这使得传统的测试方法在执行过程中显得既繁琐又费时。使得MCU测试验证的效率变得低下。
为解决上述问题，我们发现可以利用自动测试系统通过JTAG对MCU进行烧写可以解决其问题，因为JTAG运用广泛，功能强大，几乎所有主流嵌入式芯片（ARM，MCU，FPGA，DSP等）都原生支持JTAG接口。
在这里，我们针对ARM Cortex-M内核的MCU进行探索介绍。核心五大组成部分可总结为核心运算单元、中断与系统计时模块、调试与跟踪子系统、总线与存储交互架构、内存保护与外设桥接模块，各部分的具体功能和核心组件如下：
1、CM3Core（核心运算单元）是Cortex-M3的核心处理模块，通过指令总线和数据总线完成指令执行、数据运算等核心操作，是整个内核的运算和控制中心，直接与其他模块进行数据和指令交互。
2、NVIC + SYSTICK（中断与系统计时模块）包含嵌套向量中断控制器（NVIC）和系统滴答定时器（SYSTICK），负责处理外部中断、NMI（不可屏蔽中断）请求，以及提供系统级的定时功能，是内核响应外部事件和实现系统调度的关键。
3、调试与跟踪子系统由调试接口（SWJ-DP/SW-DP）、AHB-AP、ETM、DWT、ITM、TPU、FPB等组件构成，通过JTAG/SWD调试接口实现内核的在线调试、断点控制，同时完成程序运行的跟踪、数据采集与输出，是嵌入式调试的核心支撑。
4、AHB互连（总线矩阵）与总线接口作为内核的总线中枢，通过AHB主机/从机接口连接I-Code指令总线、D-Code数据总线、系统总线和APB私有外设总线，实现内核与存储、外设之间的地址和数据传输，是数据交互的通道核心。
5、MPU + AHB-to-APB Bridge（内存保护与外设桥接模块）内存保护单元（MPU）负责对内存访问进行权限和地址保护，保障系统运行安全；AHB-to-APB桥接器实现AHB高速总线与APB低速外设总线的协议转换，让内核能访问各类APB外设，同时结合ROM Table完成外设地址映射管理。
另外Cortex-M采用统一寻址，这意味着所有采用Cortex-M的单片机的内核寄存器及中断控制器都是一模一样的，唯一不同的是Cortex-M开放了一段外设存储器空间用于半导体生产厂家分配自己的外设，从而设计制造出拥有各自特点和不同应用场景的单片机。因为这一点可以极大地提高此方案的兼容性，只要它采用的是Cortex-M内核，就可以利用自动测试系统通过JTAG对MCU进行程序烧录（下图为存储器映射图）。
JTAG端口与功能
JTAG调试接口包含５个引脚分别是TRST，TCK，TMS，TDI和TDO。TCK是数据时钟引脚，TDO是数据输出引脚，TDI是数据输入引脚，TMS是状态切换控制引脚。TMS切换TAP控制器的不同状态，数据口的数据代表的含义和功能就会发生改变。JTAG协议在调试仿真上的应用目前被全球电子行业人员认同并广泛使用（下图为JTAG端口协议的寄存器模块框图）。
JTAG（Joint Test Action Group）基于IEEE 1149.1标准，为MCU测试提供了统一的测试访问端口（TAP），使不同厂商的MCU能够在ATE系统中实现兼容性测试。在MCU生产测试中，JTAG作为DFT（可测试性设计） 的关键组成部分，能够：
1.提高测试覆盖率：通过边界扫描技术检测引脚间连接性，使覆盖率大大提升；
2.降低测试成本：减少对物理探针的依赖，特别适合高密度封装MCU；
3.加速测试流程：通过菊花链拓扑实现多芯片并行测试，大幅缩短测试时间。
在MCU的ATE测试环境中，JTAG主要通过以下三种方式实现测试功能：
1.边界扫描测试（BoundaryScanTest）：检测MCU引脚与PCB之间的连接状态，识别短路、开路等制造缺陷；
2.内部逻辑测试（InTest）：直接访问MCU内部寄存器、存储器和CPU内核，验证逻辑功能正确性；
3.内置自测试（BIST）：触发MCU内部的自测试逻辑（如MemoryBIST），快速验证关键模块功能。
深测芯具备的测试方案
对MCU进行板级故障检测：面向硬件逻辑验证，控制BSC（边界扫描单元）注入激励，捕获相应，不运行用户程序。
1、完成性测试：确认板上的边界扫描芯片是否正确连接，检测JTAG(TCK/TMS/TDI/TDO/TRST/GND/VCC)硬件连接是否正常；
2、器件标识码测试：读取器件标志寄存器中的IDCODE，验证器件是否错装，器件的型号，版本号和生产厂商是否正确；
3、互连测试：主要测试电路板上的器件之间的开短路及固定故障；
4、簇测试：主要是针对MCU外部器件（不带有边界扫描功能）测试器件之间的开短路及固定故障；
5、内部存储器测试：针对存储器的读出，写入和保存信息的能力进行测试内部存储器测试：针对存储器的读出，写入和保存信息的能力进行测试；
6、程序注入测试：向Flash/SRAM写入运行程序，测试其寄存器功能。
针对MCU，我们可根据客户需求，定制特色的测试方案如：ATE通过JTAG直接烧写程序进入MCU，具体操作流程如下：
（图为调试过程）
（图为调试波形）
（基于V93000的板级调试配置效果动图）
来源：深测芯检测认证
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