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基于JTAG口对F1aSh的在线编程平台

? 2014年09月03日 13:35 ? 次阅读

  随着嵌入式技术的发展,在一些高端的掌上设备中,都使用了Flash芯片,如Compaq的iPAQ、联想的天祺系列等产品。但对于研发人员来说,在开发阶段需要大量的程序调试,就意味着要对F1ash进行擦除和改写的工作,因此,如何对F1ash进行在线编程是问题的关键所在。本文介绍一种通过 JTAG对Flash进行的在线编程方法。

  1 JTAG简介

  JTAG(Joint Test AcTIon Group)是1985年制定的检测PCB和IC芯片的一个标准,1990年被修改后成为IEEE的一个标准,即IEEEll49.1-1990。通过这个标准,可对具有JTAG口芯片的硬件电路进行边界扫描和故障检测。

  具有JTAG口的芯片都有如下JTAG引脚定义:

  TCK--测试时钟输入;

  TDI--测试

  数据输入,数据通过TDI输入JTAG口;

  TDO--测试数据输出,数据通过TDO从JTAG口输出;

  TMS--测试模式选择,TMS用来设置JTAG口处于某种特定的测试模式。

  可选引脚TRST一测试复位,输入引脚,低电平有效。

  含有JTAG口的芯片种类较多,如CPU、DSP、CPLD等。

  JTAG内部有一个状态机,称为TAP控制器。TAP控制器的状态机通过TCK和TMS进行状态的改变,实现数据和指令的输入。图1为TAP控制器的状态机框图。

  基于JTAG口对F1aSh的在线编程平台

  2 JTAG芯片的边界扫描寄存器

  JTAG标准定义了一个串行的移位寄存器。寄存器的每一个单元分配给IC芯片的相应引脚,每一个独立的单元称为BSC(Boundary-Scan Cell)边界扫描单元。这个串联的BSC在IC内部构成JTAG回路,所有的BSR(Boundary-Scan Register)边界扫描寄存器通过JTAG测试激活,平时这些引脚保持正常的IC功能。图2为具有JTAG口的IC内部BSR单元与引脚的关系。

  基于JTAG口对F1aSh的在线编程平台

  3 JTAG在线写FIash的硬件电路设计和与PC的连接方式

  以含JTAG接口的StrongARM SAlll0为例,Flash为Intel 28F128J32 16MB容量。SAlll0的JTAG的TCK、TDI、TMS、TDO分别接PC并口的2、3、4、11线上,通过程序将对JTAG口的控制指令和目标代码从PC的并口写入JTAG的BSR中。在设计PCB时,必须将SAll10的数据线和地址线及控制线与Flash的地址线、数据线和控制线相连。因 SAlll0的数据线、地址线及控制线的引脚上都有其相应BSC,只要用JTAG指令将数据、地址及控制信号送到其BSC中,就可通过BSC对应的引脚将信号送给Flash,实现对Flash的操作。JTAG的系统板设计和连线关系如图3所示。

  基于JTAG口对F1aSh的在线编程平台

  4 通过使用TAP状态机的指令实行对FIash的操作

  通过TCK、TMS的设置,可将JTAG设置为接收指令或数据状态。JTAG常用指令如下:

  SAMPLE/PRELOAD--用此指令采样BSC内容或将数据写入BSC单元;

  EXTEST--当执行此指令时,BSC的内容通过引脚送到其连接的相应芯片的引脚,我们就是通过这条指令实现在线写F1ash的;

  BYPASS--此指令将一个一位寄存器置于BSC的移位回路中,即仅有一个一位寄存器处于TDI和TDO之间。

  在PCB电路设计好后,即可用程序先将对JTAG的控制指令,通过TDI送入JTAG控制器的指令寄存器中。再通过TDI将要写Flash的地址、数据及控制线信号入BSR中,并将数据锁存到BSC中,用EXTEST指令通过BSC将数据写入Flash。

  5 软件编程

  在线写Flash的程序用Turbo C编写。程序使用PC的并行口,将程序通过含有JTAG的芯片写入Flash芯片。程序先对PC的并口初始化,对JTAG口复位和测试,并读F1ash,判断是否加锁。如加锁,必须先解锁,方可进行操作。写Flash之前,必须对其先擦除。将JTAG芯片设置在EXTEST模式,通过PC的并口,将目标文件通过JTAG写入Flash,

  并在烧写完成后进行校验。程序主流程如图4所示。

  基于JTAG口对F1aSh的在线编程平台

  通过JTAG的读芯片ID子程序如下

  void id_command(void){

  putp(1,0,IP);//Run-Test/Idle:使JTAG复位

  putp(1,0,IP);//Run-Test/Idle

  putp(1,0,IP);//Run-Test/Idle

  putp(1,0,IP);//Run-Test/Idle

  putp(1,1,IP);

  putp(1,1,IP); //选择指令寄存器

  putp(1,0,IP); //捕获指令寄存器

  putp(1,0,IP); //移位指令寄存器

  putp(0,0,IP); // SAlll0 JTAG口指令长度5位,

  //IDCODE为01100

  putp(1,0,IP);

  putp(1,0,IP);

  putp(0,0,IP);

  putp(0,0,1P);

  putp(0,1,IP); // 退出指令寄存器

  putp(1,1,IP); // 更新指令寄存器,执行指令寄存器中的

  // 指令

  putp(1,0,IP); // Run-Test/Idle

  putp(1,0,IP); //Run-Test/Idle

  putp(1,0,IP); //Run-Test/Idle

  putp(1,1,IP);

  putp(1,0,IP);

  if(check-id(SAlll0ID))

  error_out(“failed tO read device ID for the SA-1110”);

  putp(1,1,IP);//退出数据寄存器

  putp(1,1,IP);//更新数据寄存器

  PUTP(1,0,IP); // Run-Test/Idle,使JTAG复位

  putp(1,0,IP);//Run-Test/Idle

  putp(1,0,IP); //Run-Test/Idle}

  6 电路设计和编程中的注意事项

  ①F1ash芯片的WE、CE、OE等控制线必须与SAlll0的BSR相连。只有这样,才能通过BSR控制Flash的相应引脚。

  ②JTAG口与PC并口的连接线要尽量短,原则上不大于15 cm。

  ③F1ash在擦写和编程时所需的工作电流较大,在选用系统的供电芯片时,必须加以考虑。

  ④为提高对Flash的编程速度,尽量使TCK不低于6 MHz,可在编写烧写Flash程序时实现。

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发表于 2012-05-16 11:53 ? 648次阅读
“嵌入式视觉”的处理技术选择

简析FPGA运行模式

FPGA 有两种运行模式,即下载模式和烧写模式。下载模式是在上电的情况下通过 JTAG 接口直接把程...

发表于 2012-05-12 13:17 ? 600次阅读
简析FPGA运行模式

2012最新嵌入式技术与应用展望

嵌入式技术已进阶成智能核心的关键性技术,随着云端运算的技术与环境逐渐成熟,各国政府均倾全力推动物联网...

发表于 2012-01-04 18:13 ? 1321次阅读
2012最新嵌入式技术与应用展望

嵌入式技术与整车网络的实现

本文对整车网络开发和系统开发工作进行了详细描述,结合嵌入式理论介绍了基于功能面向需求的架构设计方法以...

发表于 2011-12-15 10:19 ? 290次阅读
嵌入式技术与整车网络的实现

Intel嵌入式产品认知调查问卷 赢取幸运大奖

本次活动由英特尔赞助,在活动结束后会在11月30日在本文章里公布。

发表于 2011-11-25 13:48 ? 346次阅读
Intel嵌入式产品认知调查问卷 赢取幸运大奖

JTAG的使用心得

通常所说的JTAG大致分两类,一类用于测试芯片的电气特性,检测芯片是否有问题;一类用于Debug;一...

发表于 2011-09-28 10:16 ? 1166次阅读
JTAG的使用心得

JTAG接口在线烧写Flash的实现

本文阐述了一种针对TMS320VC5509A DSP 简单有效的Flash 烧写方法, 并提出了程序...

发表于 2011-09-16 14:43 ? 7553次阅读
JTAG接口在线烧写Flash的实现

基于JTAG的ARM芯片系统调试

ARM处理器采用一种基于JTAG的ARM的内核调试通道,它具有典型的ICE功能,基于ARM的包含有E...

发表于 2011-08-16 09:51 ? 819次阅读
基于JTAG的ARM芯片系统调试

2011中国(肇庆)嵌入式技术创新应用大会

2011中国(肇庆)嵌入式技术创新应用大会暨十大优秀嵌入式系统创新解决方案颁奖典礼即将举行.

发表于 2011-05-27 10:41 ? 249次阅读
2011中国(肇庆)嵌入式技术创新应用大会

DS26900 JTAG信号复用器(中文资料)

DS26900是一款JTAG信号复用器,能够将3路主机端口之一连接到18路(36路级联配置)次级端口...

发表于 2011-02-18 09:51 ? 419次阅读
DS26900 JTAG信号复用器(中文资料)

JTAG仿真接口电路设计

  连接测试组(JTAG,Joint Test Action Group)接口用于连接最小系统板和仿...

发表于 2010-11-19 17:49 ? 3610次阅读
JTAG仿真接口电路设计

JTAG调试接口电路

JTAG调试接口电路 注:VPUMP和VJTAG需要接3.

发表于 2010-03-17 09:25 ? 1014次阅读
JTAG调试接口电路

英飞凌推出8位微控制器XC800 150℃系列,...

英飞凌推出8位微控制器XC800 150℃系列,可以不受限制工作于150℃的高温环境 在纽必堡举行...

发表于 2010-03-11 10:35 ? 283次阅读
英飞凌推出8位微控制器XC800 150℃系列,...

基于嵌入式技术的网络视频监控系统

基于嵌入式技术的网络视频监控系统  一、视频监控系统的发展历程   ...

发表于 2010-02-25 10:29 ? 228次阅读
基于嵌入式技术的网络视频监控系统

基于JTAG边界扫描方式的重构控制器的设计

基于JTAG边界扫描方式的重构控制器的设计  引言   JTAG(联合测试行动小组)是一种国际...

发表于 2010-02-06 10:48 ? 401次阅读
基于JTAG边界扫描方式的重构控制器的设计

基于嵌入式技术的温度测量系统设计

基于嵌入式技术的温度测量系统设计  1. 引言   嵌入式系统是能够运行操作系统的软、硬件综合体...

发表于 2010-01-08 10:51 ? 257次阅读
基于嵌入式技术的温度测量系统设计

JTAG模式下的MPC5554外部FLASH编程...

JTAG模式下的MPC5554外部FLASH编程的设计与实现 0 引 言??? 随着信息技术的发展...

发表于 2009-12-24 17:19 ? 473次阅读
JTAG模式下的MPC5554外部FLASH编程...

一种嵌入式系统实现的JTAG调试器

一种嵌入式系统实现的JTAG调试器 JTAG 作为一个通用的标准器件功能测试接口, 具有灵活高效、...

发表于 2009-10-06 09:53 ? 447次阅读
一种嵌入式系统实现的JTAG调试器

JTAG调试快速入门

JTAG调试快速入门 提要:本文介绍 AVR Studio Debug:调试运行方式及QuickW...

发表于 2008-10-31 21:58 ? 455次阅读
JTAG调试快速入门

JTAG仿真接口设计

JTAG仿真接口设计

发表于 2008-10-26 11:03 ? 901次阅读
JTAG仿真接口设计

jtag接口电路

JTAG技术是一种嵌入式调试技术,芯片内部封装了专门的测试电路TAP(测试访问口),通过专用的JTA...

发表于 2008-08-24 13:10 ? 4874次阅读
jtag接口电路

jtag引脚排列定义说明

1 VTref             目标板参考电压,接电源 2 VCC   

发表于 2008-01-24 16:39 ? 5767次阅读
jtag引脚排列定义说明
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