JTAG的基礎(chǔ)知識

1.什么是JTAG：Joint Test Action Group；聯(lián)合測試工作組

JTAG是一種IEEE標(biāo)準(zhǔn)用來解決板級問題，開發(fā)于上個世紀(jì)80年代。今天JTAG被用來燒錄、debug、探查端口。當(dāng)然，最原始的使用是邊界測試。

邊界測試：

舉個栗子你有兩個芯片，這兩個芯片之間連接了很多很多的線，怎么確保這些線之間的連接是OK的呢，用JTAG，它可以控制所有IC的引腳。這叫做芯片邊界測試。（沒用過）

2.JTAG引腳：

JTAG發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)有腳了，通常四個腳：TDI，TDO，TMS，TCK，當(dāng)然還有個復(fù)位腳TRST。對于芯片上的JTAG的腳實際上是專用的。

TDI：測試數(shù)據(jù)輸入，數(shù)據(jù)通過TDI輸入JTAG口；

TDO：測試數(shù)據(jù)輸出，數(shù)據(jù)通過TDO從JTAG口輸出；

TMS：測試模式選擇，用來設(shè)置JTAG口處于某種特定的測試模式；

TCK：測試時鐘輸入；

TRST：測試復(fù)位；

更多吊炸天的用法：

CPU和FPGA制造商允許JTAG用來端口debug；FPGA廠商允許通過JTAG配置FPGA，使用JTAG信號通入FPGA核。

3.JTAG怎么工作：

PC控制JTAG：用JTAG電纜連接PC的打印端口或者USB或者網(wǎng)口。最簡單的是連接打印端口。

TMS：在每個含有JTAG的芯片內(nèi)部，會有個JTAG TAP控制器。TAP控制器是一個有16個狀態(tài)的狀態(tài)機，而TMS就是這玩意的控制信號。當(dāng)TMS把各個芯片都連接在一起的時候，所有的芯片的TAP狀態(tài)跳轉(zhuǎn)是一致的。下面是TAP控制器的示意圖：

改變TMS的值，狀態(tài)就會發(fā)生跳轉(zhuǎn)。如果保持5個周期的高電平，就會跳回test-logic-rest，通常用來同步TAP控制器；

通常使用兩個最重要的狀態(tài)是Shift-DR和Shift-IR，兩者連接TDI和TDO使用。

IR：命令寄存器，你可以寫值到這個寄存器中通知JTAG干某件事。每個TAP只有一個IR寄存器而且長度是一定的。

DR：TAP可以有多個DR寄存器，與IR寄存器相似，每個IR值會選擇不同的DR寄存器。（很迷）

4.JTAG鏈相關(guān)疑問：

計算JTAG鏈中的IC數(shù)目：

一個重要的應(yīng)用是IR值是全一值，表示BYPASS命令，在BYPASS模式中，TAP控制器中的DR寄存器總是單bit的，從輸入TDI到輸出TDO，通常一個周期，啥也不干。

可用BYPASS模式計算IC數(shù)目。如果每個IC的TDI-TDO鏈的延遲是一個時鐘，我們可以發(fā)送一些數(shù)據(jù)并檢測它延遲了多久，那么久可以推算出JTAG鏈中的IC數(shù)目。

得到JTAG鏈中的器件ID：

大多數(shù)的JTAG IC都支持IDCODE命令。在IDCODE命令中，DR寄存器會裝載一個32bit的代表器件ID的值。不同于BYPASS指令，在IDCODE模式下IR的值沒有標(biāo)準(zhǔn)。不過每次TAP控制器跳轉(zhuǎn)到Test-Logic-Reset態(tài)，它會進入IDCODE模式，并裝載IDCODE到DR。

5.邊界掃描：

TAP控制器進入邊界掃描模式時，DR鏈可以遍歷每個IO塊或者讀或攔截每個引腳。

在FPGA上使用JTAG，你可以知曉每個引腳的狀態(tài)當(dāng)FPGA在運行的時候。

可以使用JTAG命令SAMPLE，當(dāng)然不同IC可能是不同的。

以上。