цифровая электроника
вычислительная техника
встраиваемые системы

 


Интерфейсы и разъемы JTAG

Автор: Mike(admin) от 25-12-2020, 17:35

В предыдущей статье мы рассмотрели стандарт JTAG, IEEE 1149.1, к которому также относится тестовый порт доступа JTAG (TAP), который позволяет пользователю управлять конечным автоматом для доступа к внутренним компонентам устройства и запускать тесты граничного сканирования.


Интерфейсы и разъемы JTAG

Но хотя эта информация важна для понимания принципа работы JTAG, необходимо также понимать физическую сторону вопроса, включая разъемы и распиновку, а также коммерческие интерфейсы JTAG, доступные на рынке. В этой статье мы собираемся исправить ситуацию, применив менее теоретический подход к изучению JTAG.


Разъемы JTAG


Единого стандартного разъема для JTAG не существует. Чаще всего «разъем JTAG» представляет собой стандартный штекерный разъем, такой как 0,1-дюймовый или с более мелким шагом. Для работы JTAG TAP требуется всего четыре (или пять) контактов. Однако устройство, которое используется для «связи» с TAP, называемое интерфейсом JTAG, также требует подключения питания и заземления, и разработчики могут предусмотреть другие подключения в JTAG, если они того пожелают.


Итак, как разработчик должен предоставлять доступ JTAG? И где искать разъем JTAG? Хотя не существует единого стандартного разъема для интерфейсов JTAG, несколько типов разъемов стали более или менее стандартизованными среди производителей. К ним относятся ARM JTAG 20, ARM JTAG 14, TI JTAG 14, STDC14 от STMicroelectronics, 16-контактный разъем OCDS от Infineon, CoreSight 10, CoreSight 20, MIPI 34 и Mictor 38. Segger определяет их разъемы J-Link и J-Trace как почти идентичные ARM JTAG 20. Большинство разъемов представляют собой разъемы с 10, 14 или 20 выводами и шагом выводов 0,1 или 0,05 дюйма. Примеры показаны на следующем рисунке.


Разъемы JTAG

Распиновка для различных интерфейсов JTAG показаны на рисунке далее. Здесь вы найдете стандартные контакты для JTAG (TDI, TDO, TCK, TMS, nTRST), а также линии отладки (SWDIO, SWCLK, SWO) и дополнительные функции для отладки, такие как трассировка ядра.


Разъемы JTAG

Среди добавленных контактов особо выделяются nSRST (полный сброс системы), который заставляет цель полностью сброситься, и VTREF (целевое задание напряжения), подключаемое к целевой шине питания для аппаратного сдвига уровня интерфейса JTAG.


Интерфейсы JTAG


На рынке доступно несколько интерфейсов JTAG (также называемых отладочными модулями JTAG). На арене оборудования с открытым исходным кодом есть Black Magic Probe или BMP, разработанный 1BitSquared и Black Sphere Technologies, используемый в качестве интерфейса ARM JTAG, который имеет большое и активное сообщество, поддерживающее его. Black Magic Probe может также относиться к любому интерфейсу JTAG, прошивка которого была заменена прошивкой Black Magic Probe.


Коммерческие, широко используемые отладочные модули от Segger включают J-Link (показанный на следующем рисунке) и J-Trace, значительно более продвинутый и способный отладочный модуль, подходящий для промышленных приложений. Если J-Link можно найти менее чем за 100 долларов в рамках образовательной лицензии или от 400 до 1000 долларов для коммерческих приложений, то J-Trace стоит от 1700 до 2500 долларов.


Segger J-Link

Некоторые компании также продают интерфейсы JTAG для своих продуктов. STMicroelectronics предоставляет серию STLINK (включая STLINK/V2 и STLINK-V3SET) для своих продуктов STM8 и STM32, Atmel (теперь Microchip) предоставляет Atmel-ICE, NXP имеет S32 Debug Probe – список можно продолжать долго.


ПЛИС также используют JTAG для загрузки битовых потоков в устройства/память, но эти интерфейсы чаще называют кабелями загрузки. Примеры включают Xilinx Platform Cable II и кабель для загрузки FPGA Altera, ранее известный как USB-Blaster II, теперь переименованный в Intel FPGA Download Cable II.


Так что же именно делает эти устройства такими дорогими? Какие функции они поддерживают и как их использует разработчик? Как правило, если вы заглянете внутрь отладочного модуля начального уровня, вы обнаружите следующее:


  • Микроконтроллер как основной контроллер JTAG
  • Интерфейс USB, который может быть встроен в микроконтроллер или может поставляться отдельно, например, в микросхеме FTDI
  • Схема переключения уровня для логической совместимости
  • Схема переключения для включения и выключения различных путей, подтягиваний и т.д.

Вот и все. Большая часть работы (и затрат) приходится на программное обеспечение, предоставляя мощные инструменты отладки, которые позволяют разработчику максимально использовать архитектуру.




© digitrode.ru


Теги: JTAG




Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Комментарии:

Оставить комментарий