JTAG口及其對(duì)Flash的在線編程

摘要：通過JTAG實(shí)現(xiàn)對(duì)Flash在線編程。首先，介紹JTAG的定義、結(jié)構(gòu)及引腳的定義，并闡述JTAG狀態(tài)機(jī)的工作原理。然后，介紹JTAG口的邊界掃描寄存器，給出實(shí)現(xiàn)JTAG在線寫Flash的電路，和如何通過JTAG實(shí)現(xiàn)Flash的編程及程序流程圖。

    關(guān)鍵詞：JTAG Flash 在線編程

隨著嵌入式技術(shù)的發(fā)展，在一些高端的掌上設(shè)備中，都使用了Flash芯片，如Compaq的iPAQ、聯(lián)想的天祺系列等產(chǎn)品。但對(duì)于研發(fā)人員來說，在開發(fā)階段需要大量的程序調(diào)試，就意味著要對(duì)Flash進(jìn)行擦除和改寫的工作，因此，如何對(duì)Flash進(jìn)行在線編程是問題的關(guān)鍵所在。本文介紹一種通過JTAG對(duì)Flash進(jìn)行的在線編程方法。

1 JTAG簡(jiǎn)介

JTAG（Joint Test Action Group）是1985年制定的檢測(cè)PCB和IC芯片的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，1990年被修改后成為IEEE的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，即IEEE1149.1-1990。通過這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，可對(duì)具有JTAG口芯片的硬件電路進(jìn)行邊界掃描和故障檢測(cè)。

圖1 TAP控制器的狀態(tài)機(jī)框圖

    具有JTAG口的芯片都有如下JTAG引腳定義：

TCK——測(cè)試時(shí)鐘輸入；

TDI——測(cè)試數(shù)據(jù)輸入，數(shù)據(jù)通過TDI輸入JTAG口；

TDO——測(cè)試數(shù)據(jù)輸出，數(shù)據(jù)通過TDO從JTAG口輸出；

TMS——測(cè)試模式選擇，TMS用來設(shè)置JTAG口處于某種特定的測(cè)試模式。

可選引腳TRST——測(cè)試復(fù)位，輸入引腳，低電平有效。

含有JTAG口的芯片種類較多，如CPU、DSP、CPLD等。

JTAG內(nèi)部有一個(gè)狀態(tài)機(jī)，稱為TAP控制器。TAP控制器的狀態(tài)機(jī)通過TCK和TMS進(jìn)行狀態(tài)的改變，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和指令的輸入。圖1為TAP控制器的狀態(tài)機(jī)框圖。

2 JTAG芯片的邊界掃描寄存器

JTAG標(biāo)準(zhǔn)定義了一個(gè)串行的移位寄存器。寄存器的每一個(gè)單元分配給IC芯片的相應(yīng)引腳，每一個(gè)獨(dú)立的單元稱為BSC（Boundary-Scan Cell）邊界掃描單元。這個(gè)串聯(lián)的BSC在IC內(nèi)部構(gòu)成JTAG回路，所有的BSR（Boundary-Scan Register）邊界掃描寄存器通過JTAG測(cè)試激活，平時(shí)這些引腳保持正常的IC功能。圖2為具有JTAG口的IC內(nèi)部BSR單元與引腳的關(guān)系。

3 JTAG在線寫Flash的硬件電路設(shè)計(jì)和與PC的連接方式

以含JTAG接口的StrongARM SA1110為例，F(xiàn)lash為Intel 28F128J32 16MB容量。SA1110的JTAG的TCK、TDI、TMS、TDO分別接PC并口的2、3、4、11線上，通過程序?qū)��?duì)JTAG口的控制指令和目標(biāo)代碼從PC的并口寫入JTAG的BSR中。在設(shè)計(jì)PCB時(shí)，必須將SA1110的數(shù)據(jù)線和地址線及控制線與Flash的地線線、數(shù)據(jù)線和控制線相連。因SA1110的數(shù)據(jù)線、地址線及控制線的引腳上都有其相應(yīng)B

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