JTAG是Joint Test Action Group(联合测试行动小组)的缩写，是一种国际标准测试协议（IEEE 1149.1兼容），主要用于芯片内部测试。JTAG用来对芯片进行测试的基本原理是在器件内部定义一个TAP（Test Access Port;测试访问口）通过专用的JTAG测试工具对内部节点进行测试。标准的JTAG接口是4线：TMS、 TCK、TDI、TDO，分别为模式选择、时钟、数据输入和数据输出线。
TMS： 测试模式选择。此引脚用来实现TAP 控制器各个状态之间的切换。
TCK： 测试时钟。JTAG 操作是与TCK 同步的。
TDI：测试数据输入--需要移位到指令寄存器或数据寄存器(扫描链)的串行输入数据。
TDO：测试数据输出-- 自指令寄存器或数据寄存器串行移出的数据。
现在，JTAG接口还常用于实现ISP（In-System Programmable;在线编程），对EEPROM、FLASH等器件进行编程和在线调试。JTAG编程方式是在线编程，传统开发流程中先对芯片进行预编程再装到板上的模式因此而改变，简化的流程为先固定器件到电路板上，再用JTAG编程，从而大大加快工程进度。
AVR 的JTAG功能（只有部分型号才有）使得AVR的调试工作非常简单，可以通过JTAG 接口对Flash、EEPROM、熔丝位和锁定位进行编程。使用AVR studio软件和JTAG硬件（ AVR JTAG编程器，AVR JTAG仿真器）可以进行程序下载（亦即编程）和程序在线调试。通过JTAG功能，工程师可以方便的观察各个寄存器的变化和程序的运行情况，十分适合单片机的学习与系统开发。
什么是ISP？
ISP是一种通用的程序下载方式，所有AVR单片机都有ISP下载接口。可以通过ISP下载线或者STK500把程序下载到单片机中。ISP下载线成本低廉，制作简单，一个并口ISP下载线只需几十元即可得到。但是通过ISP的方式下载程序速度慢并且不能实现在线的仿真调试，所以这种编程方式并不适合于单片机的学习与系统开发。
什么是Debugwire？
为了降低成本和调试引脚的开销，ATMEL公司在AVR器件上使用的新的调试接口——Debugwire。通过Debugwire的方式，用户可以实现程序的在线调试，调试方面Debugwire与JTAG相比其主要区别在于仅使用一根信号线（RESET），即可完成调试信息的交互，达到控制程序流向，执行指令以及编程熔丝位的功能，但是在使用中尚需接电源信号：VTref(VCC)、GND。要注意的是，Debugwire不同于JTAG，它只是一种调试接口，而不是编程接口，也就是说不能通过Debugwire下载程序。
JTAG，ISP，Debugwire的区别
JTAG：可以进行程序的下载和在线仿真调试，程序下载速度快。只有部分器件支持。在JTAG使能的前提下程序的下载和仿真无需进行其他设定即可。
ISP：只能进行程序的下载，程序下载速度慢。所有AVR单片机均支持ISP程序下载。
Debugwire：只能进行程序的在线仿真调试不能进行程序的下载。只有比较少的器件支持Debugwire方式仿真。目标MCU的ISP功能和debug WIRE功能是互斥的，使能了目标MCU的 debug WIRE 功能后ISP功能就无法使用，使能了ISP功能后debug WIRE功能就无法使用。