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什么是JTAG接口

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深圳市新移科技有限公司
发表于 2013-5-12 13:33:57 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自 广东省深圳市
JTAG(Joint Test Action Group ,联合测试行动小组 ) 是一种国际标准测试协议,主要用于芯片内部测试及对系统进行仿真、调试, JTAG 技术是一种嵌入式调试技术,它在芯片内部封装了专门的测试电路 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。
目前大多数比较复杂的器件都支持 JTAG 协议,如 ARM 、 DSP 、 FPGA 器件等。标准的 JTAG 接口是 4 线: TMS 、 TCK 、 TDI 、 TDO ,分别为测试模式选择、测试时钟、测试数据输入和测试数据输出。
JTAG 测试允许多个器件通过 JTAG 接口串联在一起,形成一个 JTAG 链,能实现对各个器件分别测试。 JTAG 接口还常用于实现 ISP ( In-System Programmable 在系统编程)功能,如对 FLASH器件进行编程等。
通过 JTAG 接口,可对芯片内部的所有部件进行访问,因而是开发调试嵌入式系统的一种简洁高效的手段。目前 JTAG 接口的连接有两种标准,即 14 针接口和 20 针接口,其定义分别如下所示。
14 针JTAG 接口定义:
14 针 JTAG 接口定义引 脚 名 称 描 述
1 、 13               VCC 接电源
2 、 4 、 6 、 8 、 10 、 14    GND 接地
3  nTRST             测试系统复位信号
5  TDI              测试数据串行输入
7  TMS              测试模式选择
9  TCK              测试时钟
11 TDO              测试数据串行输出
12 NC               未连接
20 针 JTAG 接口定义引 脚 名 称 描 述
1 VTref             目标板参考电压,接电源
2 VCC               接电源
3 nTRST              测试系统复位信号
4、6、8、10、12、14、16、18、20  GND 接地
5 TDI               测试数据串行输入
7 TMS               测试模式选择
9 TCK               测试时钟
11 RTCK              测试时钟返回信号
13 TDO               测试数据串行输出
15 nRESET             目标系统复位信号
17 19 NC            未连接
从简单讲JTAG原理是TAP控制器控制输入输出;连接方式各个引脚的定义如下。
Test Clock Input (TCK) TCK在IEEE 1149.1标准里是强制要求的。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。
Test Mode Selection Input (TMS) 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。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。
Test Data Input (TDI) TDI在IEEE 1149.1标准里是强制要求的。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接口一位一位串行输入的(由TCK驱动)。
Test Data Output (TDO) TDO在IEEE 1149.1标准里是强制要求的。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接口一位一位串行输出的(由TCK驱动)。
Test Reset Input (TRST) 这个信号接口在IEEE 1149.1标准里是可选的,并不是强制要求的。TRST可以用来对TAP Controller进行复位(初始化)。因为通过TMS也可以对TAP Controll进行复位(初始化)。所以有四线JTAG与五线JTAG之分。
(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?)
return Test Clock ( RTCK) 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。
System Reset ( nSRST)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。
USER IN
用户自定义输入。可以接到一个IO上,用来接受上位机的控制。
USER OUT
用户自定义输出。可以接到一个IO上,用来向上位机的反馈一个状态
由于JTAG经常使用排线连接,为了增强抗干扰能力,在每条信号线间加上地线就出现了这种20针的接口。但事实上,RTCKUSER INUSER OUT 一般都不使用,于是还有一种14针的接口。对于实际开发应用来说,由于实验室电源稳定,电磁环境较好,干扰不大。
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