jtag协议制定了一种边界扫描的规范,边界扫描架构提供了有效的测试布局紧凑的pcb板上元件的能力。边界扫描可以在不使用物理测试探针的情况下测试引脚连接,并在器件正常工作的过程中捕获运行数据。
soc fpga作为在同一芯片上同时集成了fpga和hps的芯片,其jtag下载和调试电路相较于单独的fpga或arm处理器都有一些差异,但是同时两者又有紧密的联系。ac501-soc开发板上的jtag链同时连接了fpga和hps。使用时,仅需一个jtag链路,就能同时调试fpga和hps。fpga和hps各自有其独立的jtag信号引脚,电路设计时使用了一种串行链的方式来将两者连接到一起,如图xxx所示:
以下为4个jtag信号的功能说明:
使用jtag配置或调试一个器件时,根据用户选定的器件,编程软件(quartus programmer或ds-5中提供的调试器)会旁路所有其它的器件。在旁路模式下,器件通过一个旁路寄存器将编程数据从 tdi 管脚传至 tdo 管脚,即通过tdi送入器件的配置数据会在一个时钟周期之后呈现在tdo上。而如果将tdo端口输出的数据再次接入另个器件的tdi端口,则能够直接对下一个器件进行调试了。而每一个器件都有其jtag id,通过jtag id能够辨识具体调试哪个器件。
在图xxx(上图)可以看到,由usb blaster的tdo输出的数据首先是接入到了hps的tdi端口,然后由hps的tdo端口流出的数据又接到了fpga的tdi端口上,最后数据再由fpga的tdo端口流出,回到usb blaster的tdi端口,形成了完整的数据回路。
当需要通过quartus programer来配置或调试fpga部分时,会设置直接旁路hps部分,由hps的tdi端口流入的数据会在一个时钟周期后出现在hps的tdo端口上,再进入hps的tdo端口所连接的fpga的tdi端口。从而向fpga的各个寄存器中写入或读取出数据,通过fpga的tdo端口输出,流入到usb blaster的tdi端口,完成对fpga的调试。
当需要通过ds-5中的仿真器来调试hps部分时,会设置直接旁路fpga部分,由hps的tdi端口流入的数据直接作用在hps上,对hps的相应的寄存器进行读写,结果数据从hps的tdo端口流出,再流入fpga的tdi端口,由于此时fpga的jtag功能处于旁路状态,tdi端口流入的数据会直接由fpga的tdo端口流出,进入usb blaster的tdi端口,完成对hps的调试。
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