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JTAG連接器

出處:維庫電子市場網(wǎng) 發(fā)布于:2023-08-03 17:04:31

    JTAG 沒有標準連接器。通常,“JTAG 連接器”是標準公接頭,例如 0.1 英寸接頭或更細間距接頭。正如我們所見,操作 JTAG TAP 只需四個(或五個)引腳。然而,用于與 TAP“通信”的設備(稱為JTAG 接口)也需要電源和接地連接,并且設計人員可以根據(jù)需要在 JTAG 接頭上包含其他連接。
    那么,對于給定的電路板,設計人員應如何提供 JTAG 訪問?而且,如果是新板,您應該在哪里尋找 JTAG 連接器?
    盡管 JTAG 接口沒有一種標準接頭,但制造商之間已經(jīng)或多或少地標準化了幾種接頭類型。其中包括ARM JTAG 20、ARM JTAG 14、TI JTAG 14、STMicroElectronics 的 STDC14、Infineon 的OCDS 16 引腳接頭[pdf]、 CoreSight 10、CoreSight 20、MIPI 34和Mictor 38。Segger 定義的J-Link 和 J-Trace 連接器幾乎與 ARM JTAG 20 相同。

    大多數(shù)插頭是帶罩或無罩公頭,具有 10、14 或 20 引腳,引腳間距為 0.1” 或 0.05”。示例如圖 1 所示。

    圖 1.用于連接 JTAG 接口的通用接頭座。
    各種 JTAG 接口的引腳排列(上面鏈接)如圖 2 所示。在這里您可以找到 JTAG 的標準引腳(TDI、TDO、TCK、TMS、nTRST)以及串行線調(diào)試(SWDIO、SWCLK、SWO) ),以及用于調(diào)試的附加功能,例如跟蹤。
    圖 2.各種 JTAG 接口的引腳排列,在本例中顯示在 0.1” 帶罩公接頭上。
    添加的引腳中特別值得注意的是 nSRST(完全系統(tǒng)復位),它強制目標完全復位,以及 VTREF(電壓目標參考),連接到目標電源軌以進行 JTAG 接口硬件電平轉(zhuǎn)換。
    JTAG接口
    市場上有多種 JTAG 接口(也稱為 JTAG 調(diào)試探針)。在開源硬件領(lǐng)域,有Black Magic Probe 或 BMP,由 1BitSquared 和 Black Sphere Technologies 開發(fā),用作 ARM JTAG 接口,有一個龐大而活躍的社區(qū)支持它。Black Magic Probe 還可以指任何其固件已替換為Black Magic Probe 固件的JTAG 接口。

    Segger 廣泛使用的商用調(diào)試探針包括J-Link  (如圖 3 所示)和J-Trace,后者是一種更先進且功能強大的調(diào)試探針,適用于工業(yè)應用。如果 J-Link 的教育許可價格低于 100 美元,或者商業(yè)應用的價格在 400 至 1,000 美元之間,則 J-Trace 的價格在 1,700 至 2,500 美元之間。

    圖 3. Segger J-Link PRO 調(diào)試探針和 JTAG 接口
    特定供應商還將為其產(chǎn)品銷售 JTAG 接口。STMicroElectronics為其STM8和STM32產(chǎn)品提供STLINK系列(包括STLINK/V2和STLINK-V3SET ),Atmel(現(xiàn)為Microchip)提供Atmel-ICE,NXP提供S32調(diào)試探針——這樣的例子不勝枚舉。
    FPGA 還使用 JTAG 將比特流到設備/存儲器上,但這些接口通常稱為電纜。示例包括 Xilinx 的Platform Cable II 和 Altera 的 FPGA 電纜(以前稱為 USB-Blaster II,現(xiàn)在更名為 Intel FPGA Download Cable II)。
    那么這些設備究竟發(fā)生了什么原因?qū)е滤鼈內(nèi)绱税嘿F呢?它們支持哪些功能,設計師如何使用它們?一般來說,如果您查看低端調(diào)試探針的內(nèi)部,您會發(fā)現(xiàn)以下內(nèi)容:
    微控制器作為主 JTAG 控制器
    USB 接口,可以嵌入微控制器中,也可以單獨安裝在 FTDI 芯片中
    用于邏輯兼容性的電平轉(zhuǎn)換電路
    用于啟用和禁用不同路徑、上拉等的開關(guān)電路。
    就是這樣。作為示例,請查看Github 上提供的Black Magic Probe 硬件文件。大部分工作(和成本)都發(fā)生在軟件端,提供強大的(有時是實時的)調(diào)試工具,使開發(fā)人員能夠充分利用 Arm CoreSight 架構(gòu)。
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