嵌入式软件工程师-嵌入式系统调试与测试-JTAG调试_使用JTAG进行边界扫描测试.docxVIP

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JTAG调试基础

1JTAG接口介绍

JTAG（JointTestActionGroup）接口是一种国际标准测试协议，主要用于芯片的测试和调试。它通过一个特别设计的边界扫描架构，允许测试信号通过芯片的引脚，从而检测芯片内部的电路是否正常工作。JTAG接口通常包括以下四个主要信号：

TCK（TestClock）：测试时钟信号，用于同步JTAG操作。

TMS（TestModeSelect）：测试模式选择信号，用于控制状态机的模式。

TDI（TestDataInput）：测试数据输入信号，用于向芯片内部的扫描链输入测试数据。

TDO（TestDataOutput）：测试数据输出信号，用于从芯片内部的扫描链读取测试数据。

此外，还有一个可选的信号TRST（TestReset），用于复位芯片。

2JTAG信号定义

2.1TCK（TestClock）

TCK信号是JTAG接口的时钟信号，它控制着所有JTAG操作的时序。在JTAG操作中，数据的输入和输出都是在TCK的上升沿和下降沿进行的。

2.2TMS（TestModeSelect）

TMS信号用于控制JTAG状态机的模式。当TMS为低电平时，状态机处于“Run-Test/Idle”模式，此时可以进行正常的测试操作。当TMS为高电平时，状态机进入“Select-DR-Scan”或“Select-IR-Scan”模式，用于选择数据寄存器或指令寄存器。

2.3TDI（TestDataInput）

TDI信号是测试数据的输入信号，用于向芯片内部的扫描链输入测试数据。在JTAG操作中，数据是通过TDI信号串行输入的。

2.4TDO（TestDataOutput）

TDO信号是测试数据的输出信号，用于从芯片内部的扫描链读取测试数据。在JTAG操作中，数据是通过TDO信号串行输出的。

2.5TRST（TestReset）

TRST信号是可选的测试复位信号，用于复位芯片。当TRST为低电平时，芯片进入复位状态，所有JTAG操作都将被停止。

3JTAG调试器选择与配置

选择和配置JTAG调试器是进行JTAG调试的重要步骤。JTAG调试器通常包括硬件调试器和软件调试器两部分。硬件调试器用于与芯片的JTAG接口进行物理连接，而软件调试器则用于控制硬件调试器，执行JTAG操作。

3.1硬件调试器选择

硬件调试器的选择主要取决于芯片的JTAG接口类型和调试器的性能。例如，如果芯片的JTAG接口是高速的，那么就需要选择一个能够支持高速操作的调试器。此外，调试器的稳定性、兼容性和价格也是选择的重要因素。

3.2软件调试器配置

软件调试器的配置主要包括设置调试器的参数、选择调试器的模式和编写调试器的脚本。例如，使用OpenOCD（OpenOn-ChipDebugger）作为软件调试器，可以通过以下命令进行配置：

#启动OpenOCD

openocd-finterface/jtag.cfg-ftarget/stm32f1x.cfg

#设置调试器的参数

settcl_jtag_speed1000

#选择调试器的模式

setjtag_modeshift_dr

在上述命令中，-finterface/jtag.cfg和-ftarget/stm32f1x.cfg分别指定了调试器的接口配置文件和目标配置文件。settcl_jtag_speed1000命令设置了调试器的时钟速度为1000Hz。setjtag_modeshift_dr命令选择了调试器的模式为“数据寄存器移位”。

3.3调试器脚本编写

调试器脚本的编写是进行JTAG调试的关键步骤。以下是一个使用OpenOCD进行JTAG调试的脚本示例：

#初始化JTAG

init

#设置调试器的时钟速度

settcl_jtag_speed1000

#选择调试器的模式为“数据寄存器移位”

setjtag_modeshift_dr

#向数据寄存器输入测试数据

shift_dr0

#从数据寄存器读取测试数据

capture_dr

#输出读取的测试数据

putsCaptureddata:[format%08x[get_dr]]

#退出OpenOCD

exit

在上述脚本中，init命令用于初始化JTAG调试器。shift_dr0令用于向数据寄存器输入测试数据0capture_dr命令用于从数据寄存器读取测试数据。putsCaptureddata:[format%08x[get_dr]]命令用于输出读取的测试数据。exit命令用于退出OpenO