31---JTAG电路设计

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JTAG电路设计（JLINK&XILINX&ALTERA）_哔哩哔哩_bilibili

JTAG电路设计

1、JTAG简介

JTAG（Joint Test Action Group）：联合测试工作组，是在名为标准测试访问端口和边界扫描结构的IEEE的标准1149.1的常用名称。

JTAG是一种国际标准测试协议，主要用于芯片内部测试；验证设计与测试生产出的印刷电路板。

现在多数的高级器件都支持JTAG协议，如DSP、FPGA、CPLD器件等。

JTAG最初是用来对芯片进行测试的，基本原理是在器件内部定义一个TAP（Test Access Port测试访问口）通过专用的JTAG测试工具对内部节点进行测试。

程序代码的下载和调试。

(对于板子上则对应的是（2.54 X2 X7或者X5 的防呆座子或者直接是2.54单排针)

2、JTAG接口解读及优点

JTAG的接口是一种特殊的4/5个接脚接口连到芯片上，在电路板上很多芯片可以将他们的JTAG接脚通过Daisy Chain（菊花链）的方式连在一起，并且集成电路只需连接到一个“JTAG端口”就可以访问一块PCB上的所有集成电路。这些连接引脚是：

TCK为测试时钟输入；

TDI为测试数据输入，数据通过TDI引脚输入JTAG接口；

TDO为测试数据输出，数据通过TDO引脚从JTAG接口输出；

TMS为测试模式选择，TMS用来设置JTAG接口处于某种特定的测试模式；

TRST为测试复位（可选）。输入引脚，低电平有效。

3、JTAG的电路时序

JTAG电路的时序如图所示，所有基于JTAG的操作都必须同步于JTAG时钟信号TCK。在TCK的上升沿读取或输出有效数据，有严格的建立、保持时间要求，因此一般情况下JTAG的时钟不会太高。

4、JTAG工作流程

5、JTAG工作原理

PC控制JTAG：用JTAG电缆连接PC的打印端口或者USB或者网口。最简单的是连接打印端口。

6、下载调试器-国际标准

下载调试器是将PC（例如通过USB协议）发送的命令转换为MCU（负责MCU内部外围设备）理解的语言（例如SWD或JTAG协议）的设备，加载代码并精确控制执行。

6.1、ARM调试器----STM32、全志H3等

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（2.54 X2 X10 ）

JTAG有10pin的、14pin的和20pin的，尽管引脚数和引脚的排列顺序不同，但是其中有一些引脚是一样的，各个引脚的定义如下。

6.2、Xilinx（2.54 or 2 X2 X7 ）

6.3、ALTERA ------USB blaster（2.54 X2 X5 ）

出10根针

7、JTAG管脚定义

管脚符号	类型	描述
TDI	测试数据输入管脚	Test Data Input(TDI) TDI是数据输入的接口。所有要输入到特定寄存器的数据都是通过TDI输入端口串行输入的（由TCK驱动）。 TDI在IEEE 1149.1标准里是强制要求的。
TDO	测试数据输出管脚	Test Data Output(TDO) TDO是数据输出的接口。所有要从特定的寄存器中输出的数据都是通过TDO输出端口串行输出的（由TCK驱动）。 TDO在IEEE 1149.1标准里是强制要求的。
TMS	测试模式选择管脚	Test Mode Selection Input(TMS) TMS信号用来控制TAP状态机的转换。通过TMS信号，可以控制TAP在不同的状态间相互转换。TMS信号在TCK的上升沿有效。 TMS在IEEE 1149.1标准里是强制要求的。
TCK	测试时钟输入管脚	Test Clock Input (TCK) TCK为TAP的操作提供了一个独立的、基本的时钟信号，TAP的所有操作都是通过这个时钟信号来驱动的。 TCK在IEEE 1149.1标准里是强制要求的。
TRST	测试复位输入管脚	Test Reset Input(TRST) TRST可以用来对TAP Controller进行复位(初始化)。不过这个信号接口在IEEE 1149.1标准里是可选的，因为通过TMS也可以对TAP Controller进行复位(初始化)操作。
VTREF		接口信号电平参考电压一般直接连接Vsupply。这个可以用来确定ARM的JTAG接口使用的逻辑电平（比如3.3V，还是5.0V）
RTCK		Return Test Clock: 可选项，由目标端反馈给仿真器的时钟信号,用来同步TCK信号的产生,不使用时直接接地。
nSRST		System Reset: 可选项,与目标板上的系统复位信号相连,可以直接对目标系统复位。同时可以检测目标系统的复位情况，为了防止误触发应在目标端加上适当的上拉电阻。