JTAG接口與Flash的設(shè)計實現(xiàn),有那些方法?
在這篇文章中,小編將為大家?guī)?a href="/tags/JTAG" target="_blank">JTAG接口與Flash的相關(guān)報道。如果你對本文即將要講解的內(nèi)容存在一定興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、JTAG的結(jié)構(gòu)
芯片生產(chǎn)廠商如ALTERA、XILINX、ATMEL、AMD、TI等對標(biāo)準(zhǔn)進行了擴充,使用專用的擴展指令執(zhí)行維護和診斷應(yīng)用及對可配置器件的可編程算法,使JTAG接口廣泛用于FLASH系列芯片的編程。概括起來,JTAG接口主要應(yīng)用于:電路的邊界掃描測試和可編程芯片的在系統(tǒng)編程。
在硬件結(jié)構(gòu)上,JTAG的接口包括兩個部分,JTAG端口和控制器。與JTAG接口兼容的器件可以是微處理器(MPU)微控制器(MCU)PLD CPL FPGA ASIC或其它符合IEEE1149。1規(guī)范的芯片。IEEE1149。1標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定對應(yīng)數(shù)字集成電路的每個引腳都設(shè)有一個移動存寄單元。稱為邊界掃描單元BSC。它將JTAG電路與內(nèi)核邏輯電路聯(lián)系起來,同時隔離內(nèi)核電路和芯片引腳。由集成電路的所有邊界掃描構(gòu)成單元掃描寄存器BSR。邊界掃描寄存器僅在進行JTAG測試時有效,在集成電路工作正常無效,不影響集成電路的功能 。
測試邏輯的最高電路包括3個主要內(nèi)容:
·測試訪問端口(TAP)控制器
TAP控制器提供在嵌入在JTAG兼容器件內(nèi)部的測試功能電路的訪問控制,是一個同步狀態(tài)機。每個JTAG兼容的器件都有自己的TAP控制器。通過測試模式選擇TMS和時鐘信號TCK控制其狀態(tài)轉(zhuǎn)移,實現(xiàn)由IEEE149。1標(biāo)準(zhǔn)確定的測試邏輯電路的工作時序。
·指令寄存器
指令寄存器是基于電路的移動寄存器,通過它可以串行輸入執(zhí)行各種操作的指令。
·數(shù)據(jù)寄存組。
數(shù)據(jù)寄存器組是一組基于電路的移位寄存器。操作指令被串行裝入由當(dāng)前的指令所選擇的數(shù)據(jù)寄存器。隨著操作的執(zhí)行,測試結(jié)果被移出。
二、JTAG接口與Flash的設(shè)計實現(xiàn)
為了將配置碼流寫入Flash存儲器,上位機軟件通過JTAG下載線與JTAG接口模塊連接。JTAG接口模塊接收上位機軟件發(fā)送的JTAG信號,從中提取出JTAG指令及對應(yīng)的數(shù)據(jù),并產(chǎn)生針對Flash存儲器的擦除和燒寫信號。
燒寫Flash存儲器和利用Flash存儲器配置FPGA器件時,都需要對Flash存儲器進行操作,因此需要設(shè)計一個控制器模塊來專門產(chǎn)生Flash存儲器的控制指令。Flash控制器要實現(xiàn)的功能是:響應(yīng)輸入的擦除、寫、讀命令,并根據(jù)命令產(chǎn)生相應(yīng)的時序來實現(xiàn)對Flash的操作。
為了在一片F(xiàn)lash存儲器中存放多個配置文件,可以將Flash按照配置文件的大小分為多個區(qū)間。這樣,對于一個具體的配置文件,輸入指令的作用范圍應(yīng)該在配置文件存放的區(qū)間內(nèi)。因此,擦除某個配置文件時要選用塊擦除方式,而不是整片擦除方式。
為了及時的將一幀配置碼流寫入Flash存儲器中,要求Flash存儲器的編程時間應(yīng)該小于FPGM指令執(zhí)行后的等待時間。根據(jù)Flash存儲器數(shù)據(jù)手冊上的參考數(shù)據(jù)計算后發(fā)現(xiàn),使用普通的編程方式來燒寫一幀配置碼流時間大于等待時間,而使用寫緩沖的編程方式來燒寫一幀配置碼流的時間要小于等待時間,因此必須選用寫緩沖的編程方式來燒寫Flash存儲器。
JTAG接口與Flash控制器間的命令和數(shù)據(jù)翻譯由反向兼容JTAG控制器中的燒寫控制模塊完成。它會接收J(rèn)TAG接口發(fā)送的擦除或?qū)懨?,?jīng)過轉(zhuǎn)化后產(chǎn)生相應(yīng)的Flash控制器必需的命令、地址和數(shù)據(jù)。由于一次寫緩沖編程寫入Flash存儲器的數(shù)據(jù)小于一幀配置碼流的大小,因此接收到寫命令后,燒寫控制模塊會配合寫命令和對應(yīng)的操作地址,將緩沖區(qū)中一幀配置碼流分多次送往Flash控制器。
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