[发明专利]单板控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及硬件系统调试监控，具体涉及利用JTAG技术对含带JTAG接口芯片的单板进行工作控制的方法。

背景技术

目前，产品研发过程中存在不同类型的单板使用不同调试工具和不同调试接口(如串口，网口等)，给开发者带来了很多不便，并且只能观察和定位调试环境下系统出现的异常现象，而对正式发布的系统中所出现的问题，却无法定位和排除。造成上面问题的原因主要是：传统的调试工具及方法存在过分依赖芯片引脚、不能在处理器高速运行下正常工作、占用系统资源且不能实时跟踪和硬件断点、价格过于昂贵等弊端。当前，嵌入式高端处理器的使用渐趋普及。这些处理器常常运行在100MHz，并且一些内部控制以及内部存储器的总线信号并不体现在外部引脚上。这种嵌入式高端处理器是System on Chip片上系统，其深度嵌入、软件复杂的发展趋势给传统的调试工具带来了极大的挑战，也给嵌入式处理器开发工程师的工作带来了不便；同时开发人员在真正应用环境与开发过程中的环境的差异所引起的问题定位比较难，就都需要更先进的调试技术和工具进行配套。

标准测试访问接口与边界扫描结构Standard Test Access PortandBoundary Scan Architecture，简称JTAG，遵循IEEE1149.1国际标准，是一种先进的调试技术和工具。JTAG标准主要分为两个层面：JTAG的通讯接口标准；JTAG的状态机标准。JTAG的通讯接口实质上是一个带有控制信号的同步串行接口。主要的JTAG信号及功能包括：

①JTAG通讯接口，如下表所列：

 TMS  测试模式选择Test Mode Select简称TMS，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的状态机和内部的宏单元  Macrocell

②JTAG状态机。JTAG标准定义了TAP状态机，TAP控制器的状态机通过TCK和TMS进行状态的改变，实现数据和指令的输入。状态机分成16种状态。每一个状态都有其相应的功能。通过JTAG的通讯接口可以控制TAP的状态，从而实现数据的捕获与传递。不管JTAG状态机，处于哪个状态，当TMS信号等于逻辑1的时候，连续5个时钟信号以后，JTAG状态机必然回到Test-logic Reset状态。这也是JTAG状态机的复位时的状态。

③JTAG扫描链结构，主要包括了如下3条扫描链：

Scan Chain 0：有113个扫描单元，包括ARM核的所有的IO、地址数据总线和输入输出控制信号。这条链上的信号复杂，不易控制，但是，包含的信息丰富，可以通过这条链，得到ARM7TDMI内核输入输出的所有信息。