基于STM32+Jlink的邊界掃描實(shí)際應(yīng)用

前面幾篇文章，介紹了關(guān)于JTAG邊界掃描的一些基礎(chǔ)知識(shí)和常用的調(diào)試軟件。

強(qiáng)大的JTAG邊界掃描1-基本原理

強(qiáng)大的JTAG邊界掃描2-BSDL文件

強(qiáng)大的JTAG邊界掃描3-常用邊界掃描測(cè)試軟件

今天我們來(lái)演示基于STM32+Jlink的邊界掃描實(shí)際應(yīng)用。

試想這樣一個(gè)場(chǎng)景，我們新設(shè)計(jì)了一款集成了很多芯片的板卡，包括BGA封裝的微控制器，如FPGA/MCU，還有LED、按鍵、串口、傳感器、ADC等基本外設(shè)。

我們需要測(cè)試一下硬件電路工作是否正常、焊接是否良好，通常我們會(huì)寫(xiě)個(gè)測(cè)試代碼，比如控制LED閃爍，讀取按鍵的輸入，串口收發(fā)一些數(shù)據(jù)，然后把程序燒錄進(jìn)去，看看現(xiàn)象是否和我們?cè)O(shè)計(jì)的一致。

當(dāng)現(xiàn)象和設(shè)計(jì)不一致時(shí)，是代碼設(shè)計(jì)的問(wèn)題、還是硬件原理的問(wèn)題、又或者是焊接的問(wèn)題呢？應(yīng)該如何一一排除呢？

這里就可以使用JTAG邊界掃描的測(cè)試方法，來(lái)驗(yàn)證到底是哪里出的問(wèn)題，因?yàn)镴TAG邊界掃描不需要寫(xiě)任何代碼，只需要一個(gè)BSDL文件，就可以控制和讀取芯片的任意管腳。

下面我們以意法半導(dǎo)體 MCU STM32F103為例，配合JLink，演示JTAG邊界掃描的應(yīng)用。

1. 獲取芯片的BSDL文件

獲取意法半導(dǎo)體MCU的BSDL文件，可以到官方網(wǎng)站搜索BSDL，就會(huì)彈出對(duì)應(yīng)系列的BSDL文件包。

STM32F1系列BSDL文件的下載地址：

2. 硬件連接

按照下圖所示，使用排線連接JLink和開(kāi)發(fā)板的JTAG接口。 hw 并確保設(shè)備管理器里JLink驅(qū)動(dòng)被正確識(shí)別。

3. 邊界掃描測(cè)試

關(guān)于TopJTAG邊界掃描測(cè)試軟件的介紹和基本使用，可以參考之前的文章：強(qiáng)大的JTAG邊界掃描（3）：常用邊界掃描測(cè)試軟件 打開(kāi)TopJTAG Probe軟件之后，先創(chuàng)建一個(gè)工程，并選擇JTAG設(shè)備類型，這里我們使用的是JLink。

如果硬件連接正確，驅(qū)動(dòng)安裝正常，軟件會(huì)自動(dòng)識(shí)別到連接的芯片。




指定芯片所對(duì)應(yīng)的BSDL文件，這里我們選擇上一步下載的STM32F1_High_density_LQFP144.bsd文件，并進(jìn)行IDCODE校驗(yàn)。



如果IDCODE不匹配，說(shuō)明選擇的BSDL文件錯(cuò)誤，之后就進(jìn)入到邊界掃描測(cè)試界面了。



點(diǎn)擊Instruction按鈕，可以選擇三種測(cè)試命令：

BYPASS：旁路掉當(dāng)前器件，在菊花鏈拓?fù)浞绞綍r(shí)，跳過(guò)當(dāng)前器件

SAMPLE：采樣模式，可以對(duì)所有管腳的狀態(tài)進(jìn)行讀取，可以統(tǒng)計(jì)電平翻轉(zhuǎn)的次數(shù)，或者以波形方式顯示實(shí)時(shí)狀態(tài)

EXTEST：可以任意的控制所有外部管腳的狀態(tài)，可手動(dòng)指定為高低電平，高阻態(tài)。

這里我們選擇SAMPLE模式，點(diǎn)擊RUN按鈕，可以看到芯片所有的管腳實(shí)時(shí)狀態(tài)，




在Pins窗口，可以看到所有管腳的實(shí)時(shí)狀態(tài)，選中一個(gè)管腳，可以把它添加到Watch窗口，或者Waveform窗口。 切換到EXTEST模式，可以手動(dòng)設(shè)置管腳的高低電平或高阻狀態(tài)。



Watch窗口信號(hào)的還原能力，完全取決于JTAG_TCK的頻率，即管腳信號(hào)的采樣時(shí)鐘。

4. 總結(jié)

通過(guò)邊界掃描可以快速的判斷文章開(kāi)頭提到的幾個(gè)問(wèn)題，如果使用邊界掃描的方式，發(fā)現(xiàn)讀取和控制管腳的狀態(tài)不對(duì)，那么可以判定是焊接的問(wèn)題，通過(guò)編程，甚至可以按照一定的時(shí)序來(lái)控制管腳的狀態(tài)，從而達(dá)到控制外部器件的目的。
總之，邊界掃描是一種非常實(shí)用的測(cè)試方法，在電路板生產(chǎn)制造、芯片設(shè)計(jì)、芯片封測(cè)等方面都有很廣泛的應(yīng)用。

審核編輯：湯梓紅