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JTAG接口
時(shí)間：2018-02-24 來源：未知
JTAG是(Joint Test Action Group(聯(lián)合測試行為組織))的英文縮寫，該組織成立于1985 年，是由幾家主要的電子制造商發(fā)起制訂的PCB 和IC 測試標(biāo)準(zhǔn)。JTAG 主要應(yīng)用于：電路的邊界掃描測試和可編程芯片的在線系統(tǒng)編程。
JTAG的發(fā)展：
JTAG現(xiàn)在發(fā)展已經(jīng)成為了一種標(biāo)準(zhǔn)測試協(xié)議，主要用于芯片內(nèi)部測試。現(xiàn)今多數(shù)的高級(jí)器件都支持JTAG協(xié)議,如DSP、FPGA、ARM、部分單片機(jī)器件等。標(biāo)準(zhǔn)的JTAG接口是4線：TMS、TCK、TDI、TDO,分別為模式選擇、時(shí)鐘、數(shù)據(jù)輸入和數(shù)據(jù)輸出線。相關(guān)JTAG引腳的定義為：TCK為測試時(shí)鐘輸入;TDI為測試數(shù)據(jù)輸入，數(shù)據(jù)通過TDI引腳輸入JTAG接口;TDO為測試數(shù)據(jù)輸出，數(shù)據(jù)通過TDO引腳從JTAG接口輸出;TMS為測試模式選擇，TMS用來設(shè)置JTAG接口處于某種特定的測試模式;TRST為測試復(fù)位，輸入引腳，低電平有效。GND
TI還定義了一種叫SBW-JTAG的接口，用來在引腳較少的芯片上通過少的利用引腳實(shí)現(xiàn)JTAG接口，它只有兩條線，SBWTCK，SBWTDIO。實(shí)際使用時(shí)一般通過四條線連接，VCC，SBWTCK，SBWTDIO，GND，這樣就可以很方便的實(shí)現(xiàn)連接，又不會(huì)占用大量引腳。比如STM32/8系列的芯片調(diào)試就有Serial wire調(diào)試模式，使用該方法可以在僅用4根線的情況下對芯片進(jìn)行程序下載和單步調(diào)試等功能。
JATG的作用和原理：
一個(gè)含有JTAG Debug接口模塊的CPU，只要時(shí)鐘正常，就可以通過JTAG接口訪問CPU的內(nèi)部寄存器和掛在CPU總線上的設(shè)備，如FLASH，RAM，SOC(比如4510B，44Box，AT91M系列)內(nèi)置模塊的寄存器，像UART，Timers，GPIO等等的寄存器。
JTAG中輸入/輸出的捕獲/模擬使用的是邊界掃描技術(shù)。
邊界掃描(Boundary-Scan)技術(shù)的基本思想是在靠近芯片的輸入/輸出引腳上增加一個(gè)移位寄存器單元，也就是邊界掃描寄存器(Boundary-Scan Register)。
當(dāng)芯片處于調(diào)試狀態(tài)時(shí)，邊界掃描寄存器可以將芯片和外圍的輸入/輸出隔離開來。通過邊界掃描寄存器單元，可以實(shí)現(xiàn)對芯片輸入/輸出信號(hào)的觀察和控制。對于芯片的輸入引腳，可以通過與之相連的邊界掃描寄存器單元把信號(hào)(數(shù)據(jù))加載到該引腳中去;對于芯片的輸出引腳，也可以通過與之相連的邊界掃描寄存器“捕獲”該引腳上的輸出信號(hào)。在正常的運(yùn)行狀態(tài)下，邊界掃描寄存器對芯片來說是透明的，所以正常的運(yùn)行不會(huì)受到任何影響。這樣，邊界掃描寄存器提供了一 種便捷的方式用于觀測和控制所需調(diào)試的芯片。另外，芯片輸入/輸出引腳上的邊界掃描(移位)寄存器單元可以相互連接起來，任芯片的周圍形成一個(gè)邊界掃描鏈 (Boundary-Scan Chain)。邊界掃描鏈可以串行地輸入和輸出，通過相應(yīng)的時(shí)鐘信號(hào)和控制信號(hào)，就可以方便地觀察和控制處在調(diào)試狀態(tài)下的芯片。
JTAG接口：
通常所說的JTAG大致分兩類，一類用于測試芯片的電氣特性，檢測芯片是否有問題;一類用于Debug;一般支持JTAG的CPU內(nèi)都包含了這兩個(gè)模塊。
上面說的只是JTAG接口所具備的能力，要使用這些功能，還需要軟件的配合，具體實(shí)現(xiàn)的功能則由具體的軟件決定。
通過JTAG下載程序前應(yīng)關(guān)閉所有中斷，在使用JTAG接口的時(shí)候，各中斷的使能未知，尤其是FLASH里有可執(zhí)行碼的情況，可能會(huì)有一些中斷被使能。使用JTAG下載完代碼，要執(zhí)行時(shí)，有可能因?yàn)槲赐瓿沙跏蓟彤a(chǎn)生了中斷，導(dǎo)致程序異常。所以，需要先關(guān)閉中斷，一般通過設(shè)置SOC的中斷控制寄存器完成。
現(xiàn)如今使用JTAG對于ARM系列芯片，在需要燒寫大量數(shù)據(jù)時(shí)，一般先會(huì)制作一段特殊的代碼，比如U-boot集成這些功能，可以調(diào)試和下載程序，甚至可以使用多種手段，如使用串口，USB，網(wǎng)卡等方式下載，極大的提高了程序燒寫的速度，特別是在下載和移植系統(tǒng)的時(shí)候效果尤為明顯。
