第05讲第3章JTAG技术 ppt课件.ppt

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1、嵌入式系统结构与设计基础第5讲合肥工业大学计算机与信息学院史久根8/12/20211合肥工业大学计算机与信息学院第3章嵌入式微处理器技术基础本章主要介绍以下内容：嵌入式微处理器典型技术主流嵌入式微处理器嵌入式处理器的调试技术边界扫描测试技术JTAG8/12/20212合肥工业大学计算机与信息学院3.4边界扫描测试接口JTAGJTAG是一种片上调试接口，即OCD接口。OCD英文原文：On-ChipDebuggingInterfaceJTAG的建立使得集成电路固定在PCB（PrintedCircuitBoard，印刷电路板）上，只通过边界扫描便可以被测试。

2、含有JTAG口的芯片种类较多，如CPU、DSP、CPLD/FPGA等，广泛得到应用。8/12/20213合肥工业大学计算机与信息学院3.4.1测试摩尔定律1999年英特尔公司的副总裁PatrickCelsinger先生在美国大西洋城举行的国际测试会议上提出了测试摩尔定律，并就此了讲演。该定律预测未来几年，每一晶体管的硅投资成本将低于其测试成本。PatrickCelsinger先生指出，硅成本已迅速下降，测试成本却基本保持不变。并且，被测器件的速度常常比测试设备能测的速度高。也就是说，测试设备的发展速度已跟不上测试对象的发展。同时，测试成本在制造成本中所

3、占比例过大。8/12/20214合肥工业大学计算机与信息学院doubled_bh;shorts_bh;sense_horizontal_velocity(&d_bh);s_bh=d_bh;//OPERANDERROR代码出错案例：阿利亚娜5型火箭发射失败8/12/20215合肥工业大学计算机与信息学院3.4.2JTAG基本概念JTAG是JointTestActionGroup（联合测试行动组）的缩写，联合测试行动组是IEEE的一个下属组织该组织研究标准测试访问接口和边界扫描结构（StandardTestAccessPortandBoundary-Sca

4、nArchitecture）JTAG的研究成果被接纳为IEEE1149.1-1990规范JTAG成为电子行业的一种国际测试标准现在，人们通常用JTAG来表示IEEE1149.1-1990规范，或者满足IEEE1149规范的接口或者测试方法。8/12/20216合肥工业大学计算机与信息学院JTAG扫描循环示意图8/12/20217合肥工业大学计算机与信息学院边界扫描单元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-ScanCell）边界扫描单元这个串联的BSC在IC内部构成J

5、TAG回路所有的BSR（Boundary-ScanRegister）边界扫描寄存器通过JTAG测试激活8/12/20218合肥工业大学计算机与信息学院ARM的JTAG调试结构8/12/20219合肥工业大学计算机与信息学院ARM调试系统说明调试系统一般包括3部分：调试主机是运行软件调试器的计算机例如ADW，ARMDebuggerforWindows调试主机允许发出高级命令，如设置断点或检查存储器内容。协议转换器处理调试主机和ARM7TDMI处理器JTAG接口之间的通讯包括调试主机发出的高级命令以及JTAG接口的低级命令。一般通过增强型并行口进行连接。8

6、/12/202110合肥工业大学计算机与信息学院ARM调试系统说明（续）调试目标ARMCPU主处理器逻辑：对调试有硬件支持。嵌入式ICE-RT逻辑：这是用于产生调试异常(如断点)的寄存器和比较器的集合。TAP控制器：用JTAG串行接口控制扫描链的动作。8/12/202111合肥工业大学计算机与信息学院协议转换器的调试扩充功能ARM7TDMI具有易于在最低层调试的硬件扩充，其调试扩充功能如下列出：允许暂停程序的执行；检查和修改内核的内部状态；查看和修改存储器系统的状态；执行中止异常，允许实时的内核监控；重新开始程序执行。8/12/202112合肥工业大学

7、计算机与信息学院3.4.3ARM7TDMI扫描链布局8/12/202113合肥工业大学计算机与信息学院ARM7TDMI内核扫描链结构113位38位33位8/12/202114合肥工业大学计算机与信息学院JTAG接口的IC内部结构8/12/202115合肥工业大学计算机与信息学院JTAG状态转换图8/12/202116合肥工业大学计算机与信息学院JTAG信号TMS：测试模式选择（TestModeSelect）通过TMS信号控制JTAG状态机的状态。TCK：JTAG的时钟信号TDI：数据输入信号TDO：数据输出信号nTRST：JTAG复位信号，复位JTAG

8、的状态机和内部的宏单元（Macrocell）。8/12/202117合肥工业大学计算机与信息学