什么是JTAG及JTAG接口简介

[复制链接]
4312|20
 楼主| pkat 发表于 2010-9-8 22:39 | 显示全部楼层 |阅读模式
JTAG(Joint Test Action Group;联合测试行动小组)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。现在多数的高级器件都支持JTAG协议,如DSP、FPGA器件等。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。 JTAG最初是用来对芯片进行测试的,JTAG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测试工具对进行内部节点进行测试。JTAG测试允许多个器件通过JTAG接口串联在一起,形成一个JTAG链,能实现对各个器件分别测试。现在,JTAG接口还常用于实现ISP(In-System Programmable在线编程),对FLASH等器件进行编程。 JTAG编程方式是在线编程,传统生产流程中先对芯片进行预编程现再装到板上因此而改变,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。JTAG接口可对PSD芯片内部的所有部件进行编程 具有JTAG口的芯片都有如下JTAG引脚定义: TCK——测试时钟输入; TDI——测试数据输入,数据通过TDI输入JTAG口; TDO——测试数据输出,数据通过TDO从JTAG口输出; TMS——测试模式选择,TMS用来设置JTAG口处于某种特定的测试模式。 可选引脚TRST——测试复位,输入引脚,低电平有效。 含有JTAG口的芯片种类较多,如CPU、DSP、CPLD等。 JTAG内部有一个状态机,称为TAP控制器。TAP控制器的状态机通过TCK和TMS进行状态的改变,实现数据和指令的输入。图1为TAP控制器的状态机框图。 2 JTAG芯片的边界扫描寄存器 JTAG标准定义了一个串行的移位寄存器。寄存器的每一个单元分配给IC芯片的相应引脚,每一个独立的单元称为BSC(Boundary-Scan Cell)边界扫描单元。这个串联的BSC在IC内部构成JTAG回路,所有的BSR(Boundary-Scan Register)边界扫描寄存器通过JTAG测试激活,平时这些引脚保持正常的IC功能。图2为具有JTAG口的IC内部BSR单元与引脚的关系。 3 JTAG在线写Flash的硬件电路设计和与PC的连接方式 以含JTAG接口的StrongARM SA1110为例,Flash为Intel 28F128J32 16MB容量。SA1110的JTAG的TCK、TDI、TMS、TDO分别接PC并口的2、3、4、11线上,通过程序将对JTAG口的控制指令和目标代码从PC的并口写入JTAG的BSR中。在设计PCB时,必须将SA1110的数据线和地址线及控制线与Flash的地线线、数据线和控制线相连。因SA1110的数据线、地址线及控制线的引脚上都有其相应BSC,只要用JTAG指令将数据、地址及控制信号送到其BSC中,就可通过BSC对应的引脚将信号送给Flash,实现对Flash的操作。JTAG的系统板设计和连线关系如图3所示。 4 通过使用TAP状态机的指令实行对Flash的操作 通过TCK、TMS的设置,可将JTAG设置为接收指令或数据状态。JTAG常用指令如下: SAMPLE/PRELOAD——用此指令采样BSC内容或将数据写入BSC单元; EXTEST——当执行此指令时,BSC的内容通过引脚送到其连接的相应芯片的引脚,我们就是通过这种指令实现在线写Flash的; BYPASS——此指令将一个一位寄存器轩于BSC的移位回路中,即仅有一个一位寄存器处于TDI和TDO之间。 在PCB电路设计好后,即可用程序先将对JTAG的控制指令,通过TDI送入JTAG控制器的指令寄存器中。再通过TDI将要写Flash的地址、数据及控制线信号入BSR中,并将数据锁存到BSC中,用EXTEST指令通过BSC将写入Flash。 5 软件编程 在线写Flash的程序用Turbo C编写。程序使用PC的并行口,将程序通过含有JTAG的芯片写入Flash芯片。程序先对PC的并口初始化,对JTAG口复位和测试,并读Flash,判断是否加锁。如加锁,必须先解锁,方可进行操作。写Flash之前,必须对其先擦除。将JTAG芯片设置在EXTEST模式,通过PC的并口,将目标文件通过JTAG写入Flash,并在烧写完成后进行校验。程序主流程如图4所示。 通过JTAG的读芯片ID子程序如下: void id_command(void){ putp(1,0,IP); //Run-Test/Idle;使JTAG复位 putp(1,0,IP); //Run-Test/Idle putp(1,0,IP); //Run-Test/Idle putp(1,0,IP); //Run-Test/Idle putp(1,1,IP); putp(1,1,IP); //选择指令寄存器 putp(1,0,IP); //捕获指令寄存器 putp(1,0,IP); /移位指令寄存器 putp(0,0,IP); //SA1110JTAG口指令长度5位,IDCODE为01100 putp(1,0,IP); putp(1,0,IP); putp(0,0,IP); putp(0,0,IP); putp(0,1,IP); //退出指令寄存器 putp(1,1,IP); //更新指令寄存器,执行指令寄存器中的指令 putp(1,0,IP); //Run-Test/Idle putp(1,0,IP); //Run-Test/Idle putp(1,0,IP); //Run-Test/Idle putp(1,1,IP); putp(1,0,IP); if(check_id(SA1110ID)) error_out("failed to read device ID for the SA-1110"); putp(1,1,IP); //退出数据寄存器 putp(1,1,IP); //更新数据寄存器 putp(1,0,IP); //Run-Test/Idle,使JTAG复位 putp(1,0,IP); //Run-Test/Idle putp(1,0,IP); //Run-Test/Idle } 6 电路设计和编程中的注意事项 ①Flash芯片的WE、CE、OE等控制线必须与SA1110的BSR相连。只有这样,才能通过BSR控制Flash的相应引脚。 ②JTAG口与PC并口的连接线要尽量短,原则上不大于15cm。 ③Flash在擦写和编程时所需的工作电流较大,在选用系统的供电芯片时,必须加以考虑。 ④为提高对Flash的编程速度,尽量使TCK不低于6MHz,可编写烧写Flash程序时实现。
txcy 发表于 2010-9-9 17:13 | 显示全部楼层
说明书吗:lol
gxgclg 发表于 2010-9-9 18:52 | 显示全部楼层
这应该是属于概念性的问题
wulala 发表于 2012-9-15 08:36 | 显示全部楼层
概念性问题百度搜吧,太多了
autor 发表于 2012-9-16 21:29 | 显示全部楼层
呵呵,看了还是明白了挺多
shenmu2012 发表于 2012-9-17 10:42 | 显示全部楼层
关于JTAG的,不过楼主的这资料的没有整理下的,看着有些吃力的
dfsa 发表于 2012-9-17 23:02 | 显示全部楼层
科普知识,排版有问题
秋天落叶 发表于 2012-9-18 18:14 | 显示全部楼层
注意一下排版,就是一篇很不错的科普**了
summerlover 发表于 2012-9-18 20:25 | 显示全部楼层
概念性问题最好不要在这里问,百度很多的
aoisora 发表于 2012-10-3 14:33 | 显示全部楼层
帖子就不能编辑的好看点吗
zhuczloveai910 发表于 2012-10-5 16:15 | 显示全部楼层
还是不错的,看了,有所了解了。
vivilzb1985 发表于 2012-10-8 12:30 | 显示全部楼层
科普知识啊,很基础的,在此系统的学习下的
shenmu2012 发表于 2012-10-9 09:22 | 显示全部楼层
虽说有些乱的,但是还是不错的,我看看啦
angerbird 发表于 2012-10-9 18:02 | 显示全部楼层
JTAG(Joint Test Action Group),比较基础性的讲解,学习来了
HC0821 发表于 2013-6-8 21:40 | 显示全部楼层
可否有人知道如何将10PIN的JTAG的接口转换为四pin的,设计PCB时想简化程序下载接口???求指教!
firstblood 发表于 2013-6-20 22:04 | 显示全部楼层
JTAG(Joint Test Action Group;联合测试行动小组)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
firstblood 发表于 2013-6-20 22:11 | 显示全部楼层
JTAG内部有一个状态机,称为TAP控制器。TAP控制器的状态机通过TCK和TMS进行状态的改变,实现数据和指令的输入
firstblood 发表于 2013-6-20 22:12 | 显示全部楼层
在PCB电路设计好后,即可用程序先将对JTAG的控制指令,通过TDI送入JTAG控制器的指令寄存器中。再通过TDI将要写Flash的地址、数据及控制线信号入BSR中,并将数据锁存到BSC中,用EXTEST指令通过BSC将写入Flash。
firstblood 发表于 2013-6-20 22:12 | 显示全部楼层
EXTEST——当执行此指令时,BSC的内容通过引脚送到其连接的相应芯片的引脚,我们就是通过这种指令实现在线写Flash的; BYPASS——此指令将一个一位寄存器轩于BSC的移位回路中,即仅有一个一位寄存器处于TDI和TDO之间。
dfsa 发表于 2013-6-22 18:58 | 显示全部楼层
普及基础知识是一种美德,不过排版要注意
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

196

主题

2726

帖子

0

粉丝
快速回复 在线客服 返回列表 返回顶部