[转载]JTAG及JTAG接口简介

1、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。 sA2-3V<t8  
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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。   X)b$CG  
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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。   5XKTb  
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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 =[(34#  
c{M ,K  
具有JTAG口的芯片都有如下JTAG引脚定义：   8 l
ggGt  
TCK——测试时钟输入； ~5KcbGD~  
TDI——测试数据输入，数据通过TDI输入JTAG口； )~U1sW&t  
TDO——测试数据输出，数据通过TDO从JTAG口输出； Z8SwW<{ $  
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。  &K/?#  
*#=Ijr~  
可选引脚TRST——测试复位，输入引脚，低电平有效。 J,Sa7jv[  
6<lo0PQ"Z  
含有JTAG口的芯片种类较多，如CPU、DSP、CPLD等。 z<%P"   
<*(Z}p  
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。 6 s=VU\  
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2、JTAG芯片的边界扫描寄存器 f'*-<sSr  
Aw#<:6-  
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。 oZBD.s  
Bj@>iw?g'  
3、JTAG在线写Flash的硬件电路设计和与PC的连接方式 p@tg pFt  
*[si!e%  
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。 ofy"SM  
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4、通过使用TAP状态机的指令实行对Flash的操作 -#Zdf|  
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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： J"r?F0  
{7M++J=  
SAMPLE/PRELOAD——用此指令采样BSC内容或将数据写入BSC单元； c1f"z1
Z  
"jL>P)  
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； tsb[=W!Ar8  
H>TO8;5(  
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。 (nqry[g&  
CFbNv9GZj  
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。 JEto_&8,C  
:;{M0  
5、软件编程 .+:iAnf  
=D1  
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。 <`nShP>vl  
@c|=onx5  
通过JTAG的读芯片ID子程序如下： HI8mNX3 "j  
j9 nw,x
$  
void id_command(void){ xUdF.c  
\g}]u(zg%  
putp(1,0,IP); //Run-Test/Idle;使JTAG复位 H
*W>v[>  
`5Y*) q  
putp(1,0,IP); //Run-Test/Idle @| z _&E  
iWCYK7c@.-  
putp(1,0,IP); //Run-Test/Idle 6 U.Jaai:  

B>2R-pa4~  
putp(1,0,IP); //Run-Test/Idle 5u$.!l8Nl  
pD{OB  
putp(1,1,IP); p2STy\CS  
.QvD603%5  
putp(1,1,IP); //选择指令寄存器 ^j}C]cq{Xg  
<C`bf$ak  
putp(1,0,IP); //捕获指令寄存器 +CSpL2@  
d/d)MoaJ*t  
putp(1,0,IP); /移位指令寄存器 YmV/[{  
-xtT,^<B  
putp(0,0,IP); //SA1110JTAG口指令长度5位，IDCODE为01100 ]1 f^ SxSI  
NUsx
MhP  
putp(1,0,IP); >=@-]X2%j  
k|;a"56F  
putp(1,0,IP); tMl y*E  
&_L@hsm  
putp(0,0,IP); SzW;Yb"#^k  
@)Vpj\jM-C  
putp(0,0,IP); 0Ui.nz j  
w#.3na  
putp(0,1,IP); //退出指令寄存器 `J.,dqGb  
x3O%W?5  
putp(1,1,IP); //更新指令寄存器，执行指令寄存器中的指令 qDdO-fPev  
3ahriZe  
putp(1,0,IP)； //Run-Test/Idle MLDzWZ~}ef  
[mtp-4*  
putp(1,0,IP); //Run-Test/Idle NW\C
EJV  
;<+efYmyc  
putp(1,0,IP); //Run-Test/Idle %-n)L  
65LtCQ}  
putp(1,1,IP); /v!yI$xc  
't<iB&wgF  
putp(1,0,IP); <F9-$_m  
7By7F:[b  
if(check_id(SA1110ID)) Wb}-H-O  
{
hS!IOM  
error_out("failed to read device ID for the SA-1110");
-E7mt`:d  
^6W}ZLp  
putp(1,1,IP); //退出数据寄存器 x1gS^9MqCB  
_U~R  
putp(1,1,IP); //更新数据寄存器 (5$Ge$  
$?GggP d  
putp(1,0,IP); //Run-Test/Idle,使JTAG复位
A?YYR%o%'  
$LXa]  
putp(1,0,IP); .. K,S4  
SAm%$vz%M  

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JTAG在线写Flash是除芯片内部测试之外很重要的功能。

引用第1楼rocketsci于2009-04-12 02:09发表的  : ,#N}Ni:  
JTAG在线写Flash是除芯片内部测试之外很重要的功能。 ~;6^n  

*_YH}U  
8'E7Uj  
的确如此。