JTAG和支持JTAG的CPU

通常所說的JTAG大致分兩類，一類用于測試芯片的電氣特性，檢測芯片是否有問題;一類用于Debug。一般支持JTAG的CPU內(nèi)都包含了這兩個(gè)模塊。

一個(gè)含有JTAG Debug接口模塊的CPU，只要時(shí)鐘正常，就可以通過JTAG接口訪問CPU的內(nèi)部寄存器和掛在CPU總線上的設(shè)備，如FLASH，RAM，SOC(比如4510B，44Box，AT91M系列)內(nèi)置模塊的寄存器，象UART，Timers，GPIO等等的寄存器。

下面是一個(gè)設(shè)置AT91M40800的命令序列，關(guān)閉中斷，設(shè)置CS0-CS3, 并進(jìn)行Remap，適用于AXD(ADS帶的Debug)

setmem 0xfffff124,0xFFFFFFFF,32 ---關(guān)閉所有中斷

setmem 0xffe00000,0x0100253d,32 ---設(shè)置CS0 0xffe00004,0x02002021,32 ---設(shè)置CS1

setmem 0xffe00008,0x0300253d,32 ---設(shè)置CS2

setmem 0xffe0000C,0x0400253d,32 ---設(shè)置CS3

setmem 0xffe00020,1,32 ---Remap

如果要在ADW(SDT帶的DEBUG)中使用，則要改為：

let 0xfffff124=0xFFFFFFFF ---關(guān)閉所有中斷

let 0xffe00000=0x0100253d ---設(shè)置CS0

let 0xffe00004=0x02002021 ---設(shè)置CS1

let 0xffe00008=0x0300253d ---設(shè)置CS2

let 0xffe0000C=0x0400253d ---設(shè)置CS3

let 0xffe00020=1 ---Remap

為了方便使用，可以將上述命令保存為一個(gè)文件config.ini, 在Console窗口輸入 ob config.ini 即可執(zhí)行。

使用其他debug，大體類似，只是命令和命令的格式不同。

設(shè)置RAM時(shí)，設(shè)置的寄存器以及寄存器的值必須和要運(yùn)行程序的設(shè)置一致。一般編譯生成的目標(biāo)文件是ELF格式，或類似的格式，包含有目標(biāo)碼運(yùn)行地址，運(yùn)行地址在Link時(shí)候確定。

Debug下載程序時(shí)根據(jù)ELF文件中的地址信息下載程序到指定的地址。如果在把RAM的基地址設(shè)置為0x10000000, 而在編譯的時(shí)候指定Firmware的開始地址在0x02000000, 下載的時(shí)候，目標(biāo)碼將被下載到0x02000000，顯然下載會(huì)失敗。

使用這種方式，比起FlashPGM的寫Flash，速度似乎要快一些。

01關(guān)于簡單JTAG電纜

目前有各種各樣簡單JTAG電纜，其實(shí)只是一個(gè)電平轉(zhuǎn)換電路，同時(shí)還起到保護(hù)作用。JTAG的邏輯則由運(yùn)行在PC上的軟件實(shí)現(xiàn)，所以在理論上，任何一個(gè)簡單JTAG電纜，都可以支持各種應(yīng)用軟件，如Debug等。

我就曾使用同一個(gè)JTAG電纜寫Xilinx CPLD，AXD/ADW調(diào)試程序。關(guān)鍵再于軟件的支持，大多數(shù)軟件都不提供設(shè)定功能，因而只能支持某種JTAG電纜。

關(guān)于簡單JTAG電纜的速度。JTAG是串行接口，使用打印口的簡單JTAG電纜，利用的是打印口的輸出帶鎖存的特點(diǎn)，使用軟件通過I/O產(chǎn)生JTAG時(shí)序。

由JTAG標(biāo)準(zhǔn)決定，通過JTAG寫/讀一個(gè)字節(jié)要一系列的操作，根據(jù)我的分析，使用簡單JTAG電纜，利用打印口，通過JTAG輸出一個(gè)字節(jié)到目標(biāo)板，平均需要43個(gè)打印口I/O, 在我機(jī)器上(P4 1.7G)，每秒大約可進(jìn)行660K次 I/O 操作，所以下載速度大約在660K/43, 約等于15K Byte/S. 對(duì)于其他機(jī)器，I/O速度大致相同，一般在600K ~ 800K.

02關(guān)于如何提高JTAG下載速度

很明顯，使用簡單JTAG電纜無法提高速度。要提高速度，大致有兩種辦法：

1、使用嵌入式系統(tǒng)提供JTAG接口，嵌入式系統(tǒng)和微機(jī)之間通過USB/Ethernet相連，這要求使用MCU。

2、使用CPLD/FPGA提供JTAG接口，CPLD/FPGA和微機(jī)之間使用EPP接口(一般微機(jī)打印口都支持EPP模式)，EPP接口完成微機(jī)和CPLD/FPGA之間的數(shù)據(jù)傳輸，CPLD/FPGA完成JTAG時(shí)序。

這兩種方法本人都實(shí)現(xiàn)過。

第一個(gè)方法可以達(dá)到比較高的速度，實(shí)測超過了200KByte/S(注意：是Byte，不是Bit);但是相對(duì)來說，硬件復(fù)雜，制造相對(duì)復(fù)雜。

第二種相對(duì)來說，下載速度要慢一些，最快時(shí)達(dá)到96KByte/S，但電路簡單，制造方便，而且速度可以滿足需要。第二種方案還有一個(gè)缺點(diǎn)，由于進(jìn)行I/O操作時(shí)，CPU不會(huì)被釋放，因此在下載程序時(shí)，微機(jī)CPU顯得很繁忙。

總的來說，本人認(rèn)為，對(duì)于個(gè)人愛好者來說，第二種方法更可取。