JTAG基礎知識

前言

1.什麼是jtag：joint test action group；聯合測試工作組

jtag是一種ieee標準用來解決板級問題，開發於上個世紀80年代。今天jtag被用來燒錄、debug、探查埠。當然，最原始的使用是邊界測試。

邊界測試：

舉個栗子你有兩個晶元，這兩個晶元之間連線了很多很多的線，怎麼確保這些線之間的連線是ok的呢，用jtag，它可以控制所有ic的引腳。這叫做晶元邊界測試。（沒用過）

2.jtag引腳：

jtag發展到現在已經有腳了，通常四個腳：tdi，tdo，tms，tck，當然還有個復位腳trst。對於晶元上的jtag的腳實際上是專用的。

tdi：測試資料輸入，資料通過tdi輸入jtag口；

tdo：測試資料輸出，資料通過tdo從jtag口輸出；

tms：測試模式選擇，用來設定jtag口處於某種特定的測試模式；

tck：測試時鐘輸入；

trst：測試復位；

cpu和fpga製造商允許jtag用來埠debug；fpga廠商允許通過jtag配置fpga，使用jtag訊號通入fpga核。

3.jtag怎麼工作：

pc控制jtag：用jtag電纜連線pc的列印埠或者usb或者網口。最簡單的是連線列印埠。

tms：在每個含有jtag的晶元內部，會有個jtag tap控制器。tap控制器是乙個有16個狀態的狀態機，而tms就是這玩意的控制訊號。當tms把各個晶元都連線在一起的時候，所有的晶元的tap狀態跳轉是一致的。下面是tap控制器的示意圖：

改變tms的值，狀態就會發生跳轉。如果保持5個週期的高電平，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是shift-dr和shift-ir，兩者連線tdi和tdo使用。

ir：命令暫存器，你可以寫值到這個暫存器中通知jtag幹某件事。每個tap只有乙個ir暫存器而且長度是一定的。

dr：tap可以有多個dr暫存器，與ir暫存器相似，每個ir值會選擇不同的dr暫存器。（很迷）

計算jtag鏈中的ic數目：

乙個重要的應用是ir值是全一值，表示bypass命令，在bypass模式中，tap控制器中的dr暫存器總是單bit的，從輸入tdi到輸出tdo，通常乙個週期，啥也不幹。

可用bypass模式計算ic數目。如果每個ic的tdi-tdo鏈的延遲是乙個時鐘，我們可以傳送一些資料並檢測它延遲了多久，那麼久可以推算出jtag鏈中的ic數目。

得到jtag鏈中的器件id：

大多數的jtag ic都支援idcode命令。在idcode命令中，dr暫存器會裝載乙個32bit的代表器件id的值。不同於bypass指令，在idcode模式下ir的值沒有標準。不過每次tap控制器跳轉到test-logic-reset態，它會進入idcode模式，並裝載idcode到dr。

5.邊界掃瞄：

tap控制器進入邊界掃瞄模式時，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當fpga在執行的時候。

可以使用jtag命令sample，當然不同ic可能是不同的。

以上。