Я знаю очень мало по использованию JTAG для связи компа с ПЛИС, и пока использую его только для загрузки рабочей программы. Помогите ответить на вопрос: можно ли с компа через JTAG-интерфейс задать состояние 0 или 1 какого-нибудь I/O-вывода ПЛИС семейства MAX II, например, свободного вывода (не задействованного в программе), не нарушая работу программы?

Если поднимать под JTAG его использование в режиме Boundary Scan (периферийное сканирование), то нет. Т.к. перевод ПЛИС в режим ExTest приведет к тому, что значения всех контактов будут задаваться жестко через JTAG. В то время, как Вам хотелось бы изменять значения только неиспользованных. Таким образом, использование JTAG приведет к нарушению работы Вашей прошивки.

А кратковременно можно? Например, войти в этот режим, задать состояние всех контактов, быстро вернуться к рабочей программе, в то время как не используемый в программе вывод останется в заданном состоянии?

Нет

Используйте мегафункцию virtual jtag и будет вам счастье. примеры есть на сайте altera.