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            實現(xiàn)MAXQ2000微控制器的JTAG加載主機

            作者: 時間:2012-03-19 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
            示。TAP狀態(tài)機中有16個分立狀態(tài)。根據(jù)TMS信號值,在TCK的上升沿從一個狀態(tài)向下一個狀態(tài)轉(zhuǎn)變。例如,如果TAP控制器處于Select-DR-Scan狀態(tài),TCK出現(xiàn)了上升沿:
            • 如果TMS = 1,TAP控制器將轉(zhuǎn)換到Select-IR-Scan狀態(tài)。
            • 如果TMS = 0,TAP控制器將轉(zhuǎn)換到Capture-DR狀態(tài)。
            通過這種方式,TAP控制器能夠同步到任何需要的狀態(tài)。對狀態(tài)圖(圖2)需要注意兩點:
            • 5個'1'轉(zhuǎn)換(保持TMS高電平,同步TCK 5個周期)總是使?fàn)顟B(tài)機回到Test-Logic-Reset,而不論起始狀態(tài)如何。這表明,如果不確定TAP控制器當(dāng)前的狀態(tài),或者在某些情況下主機和從機間的通信中斷,總是可以通過同步5個'1'轉(zhuǎn)換,使TAP控制器回到已知狀態(tài)。
            • 即使TCK時鐘繼續(xù)運行,也可以暫停通信,不確定地保持在Run-Test-Idle、Pause-DR或者Pause-IR狀態(tài),而不影響TAP控制器的狀態(tài)。
            實現(xiàn)MAXQ2000微控制器的JTAG加載主機
            圖2. 測試訪問端口(TAP)狀態(tài)機

            TAP控制器的狀態(tài)機提供對兩個控制寄存器的訪問,而寄存器提供啟動加載程序接口、調(diào)試接口以及其他功能。
            • IR (指令寄存器)寬度總是3位。該寄存器可以用作指數(shù)寄存器,控制DR的功能(參見下面)。
            • DR (數(shù)據(jù)寄存器)是TAP控制器中幾個寄存器的訪問點。當(dāng)比特移入或者移出DR時實際訪問的寄存器取決于IR當(dāng)前值。
            實現(xiàn)MAXQ2000微控制器的JTAG加載主機
            圖3. TAP控制器中的寄存器訪問

            如圖3所示,DR根據(jù)IR值而指向三個內(nèi)部寄存器之一。
            • 如果IR = 011b,TAP控制器處于Bypass模式。在這一模式下(這是TAP控制器的默認(rèn)模式),通過TDO,移入到DR (通過TDI)的數(shù)據(jù)被直接移回送出。通過TAP控制器移動數(shù)據(jù)并沒有改變內(nèi)部寄存器。
            • 設(shè)置IR = 100b,使TAP控制器處于System Programming模式。在這種模式下,移入DR中的數(shù)據(jù)被移入到3位系統(tǒng)編程寄存器中。該寄存器(也可以通過MAXQICDF寄存器的[3:1]位進行訪問)控制MAXQ復(fù)位后進入正常程序執(zhí)行模式還是啟動加載程序模式。如果使能啟動加載程序模式,它還控制啟動加載程序使用哪一接口(、串口或者SPI)。
            • 設(shè)置IR = 010b,使TAP控制器進入Debug模式。在這一模式下,移入DR的數(shù)據(jù)被移入到內(nèi)部10位調(diào)試寄存器中,可以被啟動加載程序讀取。啟動加載程序輸出的數(shù)據(jù)也通過該寄存器,在TDO上被移回送出(以及兩個狀態(tài)位)。該寄存器被用于啟動加載程序模式和在線調(diào)試模式時的數(shù)據(jù)傳送。
            在上面討論的三種模式中,Bypass模式是"非工作"模式;它并不使用我們感興趣的啟動加載程序功能。System Programming模式雖然有這樣的名稱,但實際上并不用于啟動加載程序的通信,只是使能對它的訪問。一旦激活啟動加載程序,開始進行通信,不再使用TAP模式。Debug模式可以訪問10位輸入/輸出寄存器,用于實現(xiàn)啟動加載程序的所有通信功能。一旦使能了啟動加載程序,在加載部分完成之前,只使用這一TAP控制器模式。

            控制JTAG端口和復(fù)位線

            從機 (TMS, TCK, TDO和TDI) JTAG/TAP端口的四條線以及nRESET線分別連接至主機的一個端口引腳。控制JTAG接口的第一步是正確配置這些線。
            #define  TCK   PO0.0      ; Test Clock    - Master output#define  TDO   PI0.1      ; Test Data Out - Slave output, master input#define  TMS   PO0.2      ; Test Mode Sel - Master output#define  TDI   PO0.3      ; Test Data In  - Master output#define  RST   PD0.4      ; Reset         - Master open-drain output (on 1)
            四條JTAG線工作在標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動模式下。從主機角度看,TMS、TCK和TDI總是被驅(qū)動為輸出,而TDO (由從機驅(qū)動)總是為輸入。JTAG線的方向固定,不是雙向的。nRESET線是特殊情況,被配置為主機側(cè)開漏輸出。通常,從機將自己的nRESET線拉至高電平,因此,主機只能將該線拉低(復(fù)位從機時),或者完全釋放它(在其他所有時間)。主機不應(yīng)將從機的nRESET線驅(qū)動為高電平。
            ;==============================================================================;=;=  initializeJTAG;=;=  Sets up the port pins for the JTAG interface.;=;=  Inputs   : None;=  Outputs  : None;=  Destroys : None;=initializeJTAG:move    PD0.0, #1      ; TCK - master outputmove    PO0.0, #1      ; Drive highmove    PD0.1, #0      ; TDO - master inputmove    PO0.1, #1      ; Weak pullup onmove    PD0.2, #1      ; TMS - master outputmove    PO0.2, #1      ; Drive lowmove    PD0.3, #1      ; TDI - master outputmove    PO0.3, #1      ; Drive highmove    PD0.4, #0      ; RST - open drain when 1, tristate when 0move    PO0.4, #0      ; Weak pullup offret
            端口引腳初始化之后,采用例程clock0和clock1來同步TMS線上的靜態(tài)0和1,使TAP控制器從一個狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一狀態(tài)。只要JTAG時鐘速率保持低于從機系統(tǒng)時鐘速率1/8的最大值,JTAG時鐘可以采用任何頻率。這里不需要考慮主機的系統(tǒng)時鐘速率;它不需要和從機系統(tǒng)時鐘速率相匹配。主機可以比從機運行的快或者慢,而不會導(dǎo)致出現(xiàn)JTAG通信問題。

            由于這一例子中的從機安裝了8MHz時鐘晶振,主機能夠驅(qū)動JTAG時鐘達到1MHz,而不會出現(xiàn)問題。對于這個例子,100kHz JTAG時鐘足夠了。
            #define   JCLOCK           40        ; 100kHz : (((10us / (1/8MHz)) / 2);==============================================================================;=;=  clock0;=;=  Clocks a zero TMS bit into the JTAG interface.;=;=  Inputs   : None;=  Outputs  : None;=  Destroys : LC[0]clock0:move    TMS, #0           ; Drive TMS lowmove    LC[0], #JCLOCKdjnz    LC[0], $move    TCK, #1           ; Clock rising edgemove    LC[0], #JCLOCKdjnz    LC[0], $move    TCK, #0           ; Clock falling edgemove    LC[0], #JCLOCKdjnz    LC[0], $ret;==============================================================================;=;=  clock1;=;=  Clocks a one TMS bit into the JTAG interface.;=;=  Inputs   : None;=  Outputs  : None;=  Destroys : LC[0]clock1:move    TMS, #1           ; Drive TMS highmove    LC[0], #JCLOCKdjnz    LC[0], $move    TCK, #1           ; Clock rising edgemove    LC[0], #JCLOCKdjnz    LC[0], $move    TCK, #0           ; Clock falling edgemove    LC[0], #JCLOCKdjnz    LC[0], $ret
            利用這兩個例程,我們可以增加另一個例程來初始化TAP控制器,迫使它回到Test-Logic-Reset狀態(tài)。注意Test-Logic-Reset狀態(tài),正如其名稱的含義,它對TAP邏輯進行徹底復(fù)位,包括確定啟動加載程序是否使能以及啟動加載程序使用哪一接口位(SPE和PSS[1:0])。因此,一旦進入啟動加載程序模式,設(shè)置TAP控制器為Test-Logic-Reset,對器件進行復(fù)位,退出啟動加載程序模式。演示應(yīng)用程序中使用的JTAG例程(除了testLogicReset本身之外)都假定TAP控制器在例程啟動時處于Run-Test-Idle狀態(tài)。在JTAG通信期間,TAP控制器在不同狀態(tài)間轉(zhuǎn)換;例程最后,TAP控制器總是返回到Run-Test-Idle。
            ;==============================================================================;=;=  testLogicReset;=     clock0, clock1;=;=  Resets the JTAG/TAP controller to its starting state.;=;=  Inputs   : None;=  Outputs  : None;=  Destroys : LC[0];=testLogicReset:call    clock1call    clock1call    clock1call    clock1call    clock1call    clock1call    clock1call    clock0            ; Brings us to Run-Test-Idleret

            寫入TAP指令寄存器

            TAP狀態(tài)機向下轉(zhuǎn)換到Shift-IR狀態(tài),同步輸入一個新的3位數(shù)值,將數(shù)值裝入TAP控制器的IR。在進入Update-IR狀態(tài)之前,該數(shù)值并沒有實際從移位寄存器復(fù)制到指令寄存器中。

            對于所有的JTAG移位寄存器操作,隨著新數(shù)值的移入,寄存器的當(dāng)前內(nèi)容被移出(由TDO)。但是,移出的數(shù)值總是固定的(001b);這是由JTAG標(biāo)準(zhǔn)在測試JTAG接口功能時決定的。

            比特移入和移出移位寄存器的過程(IR或者DR)是一樣的;TAP狀態(tài)機必須分別處于Shift-IR或者Shift-DR狀態(tài),TAP控制器在每個TCK周期的上升沿對輸入比特(在TDI)進行采樣,而在TCK周期下降沿驅(qū)動輸出比特(在TDO)。
            ;==============================================================================;=;=  shift;=;=  In a shift register state, clocks in a TDI bit and clocks out a TDO bit.;=;=  Inputs   : C - Bit to shift in to TDI.;=  Outputs  : C - Bit shifted out from TDO.;=  Destroys : PSW, LC[0];=shift:jump    C, shift_bit1shift_bit0:move    TDI, #0           ; Shift in zero bitjump    shift_bitEndshift_bit1:move    TDI, #1           ; Shift in one bitjump    shift_bitEndshift_bitEnd:move    LC[0], #JCLOCKdjnz    LC[0], $move    TCK, #1           ; Rising edge, TDI is sampledmove    LC[0], #JCLOCKdjnz    LC[0], $move    TCK, #0           ; Falling edge, TDO is driven outmove    LC[0], #JCLOCKdjnz    LC[0], $move    C, TDO            ; Latch TDO valueret
            對于傳送的每一位,除了最后一位之外,TMS必須保持低電平。這非常重要,因為當(dāng)每一位移入和


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