[发明专利]一种JTAG多路选择器及其在单芯片系统中的连接方法

说明书

技术领域

本申请属于集成电路测试和调试技术领域，尤其涉及单芯片系统中对多个JTAG接口IP核进行集中调试或测试所使用的一种JTAG多路选择器及其在单芯片系统中的连接方法。

背景技术

集成电路中的大多数IP核(IntellectualPropertycore,知识产权核),大多采用IEEE1149.1标准的JTAG接口作为调试和测试接口.在一个SoC(SystemonChip,单芯片系统)中,往往集成多个带有JTAG接口的IP核,而为了节省SoC芯片成本,芯片一般只保留一套JTAG标准5线接口:TCK,TMS,TDI,TDO,TRST.

如何实现一套JTAG接口,对内部多个JTAG接口IP核进行访问,是每个SoC都需要解决的问题.通常的做法是将所有带有JTAG接口的IP核,进行菊花链(Daisy-chain)式的连接,即前一个IP核的TDO与后一个IP核的TDI相连,其他3根线TCK,TMS,TRST以广播的方式,连接到每个IP核上.在进行JTAG访问时,每个IP核的控制指令被首尾拼接在一起,顺序移入每个IP核的IR(InstructionRegister,命令寄存器)中,以实现通过一套JTAG接口,对芯片内多个JTAG接口的IP核进行访问.

当只想对芯片的某个IP核进行JTAG调试或测试时,这种串行连接同时访问所有IP核的方式就会十分低效.因此在包含多个JTAG接口IP核的SoC芯片中,需要一种高效灵活,通过一套JTAG接口就能单独访问每个IP核的JTAG多路选择器.

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题就是如何基于IEEE1149.1标准,使得能够通过一套JTAG接口,就能对SoC芯片中集成的多个IP核进行单独的JTAG调试或测试。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：一种JTAG多路选择器，包括JTAG状态机模块、IR寄存器模块、TRST控制器模块、多组IR回读FIFO模块、以及TDO路选器；

所述JTAG状态机模块连接TMS端口和TRST输入端口，负责接收外部的TMS和TRST信号，解析出当前的状态信息,发送给IR寄存器模块、TRST控制器模块和TDO路选器；

所述IR寄存器模块连接TDI端口、JTAG状态机模块，将外部输入的TDI数据进行移位寄存,并从中提取出IP核编码，发送给TRST控制器模块和TDO路选器；

所述TRST控制器模块连接TRST输入端口、JTAG状态机模块、IR寄存器模块，并设有多组TRST输出端口，负责为相对应的JTAG接口IP核提供TRST信号；

所述IR回读FIFO模块设有TDO输入端口，用于移位缓存各自对应的JTAG接口IP核返回的TDO信号；

所述TDO路选器连接JTAG状态机模块、IR寄存器模块、IR回读FIFO模块，并设有多组TDO输入端口、负责从回读的各路TDO信号,以及各组IR回读FIFO模块中,筛选出目标TDO信号；并发送到TDO输出端口。

进一步的，所述JTAG状态机模块、IR寄存器模块、TRST控制器模块、多组IR回读FIFO模块、以及TDO路选器的输入时钟信号，都为外部的TCK信号。

进一步的，所述IR寄存器模块包含移位器和锁存器,TDI输入的IP核编码信息,通过移位器的移位后,刷新锁存器。

更进一步的，所述IR回读FIFO模块的深度与所述IR寄存器模块一致，IR回读FIFO的移位方式,与IR寄存器中的移位器一致。

如上所述的一种JTAG多路选择器在单芯片系统中的连接方法，所述单芯片系统包括标准5线JTAG端口和多个JTAG接口IP核；

从芯片端口输入的TCK时钟信号，在芯片内以广播的形式连接到每个JTAG接口IP核的TCK端口，以及JTAG多路选择器的TCK端口；

从芯片端口输入的TMS控制信号，在芯片内以广播的形式连接到每个JTAG接口IP核的TMS端口，以及JTAG多路选择器的TMS端口；

从芯片端口输入的TDI数据信号，在芯片内以广播的形式连接到每个JTAG接口IP核的TDI端口，以及JTAG多路选择器的TDI端口；

从芯片端口输入的TRST复位信号，在芯片内直接连接到JTAG多路选择器的TRST输入端口；

JTAG多路选择器为芯片内每个JTAG接口IP核对应一个TRST输出端口，该端口直接与对应的IP核的TRST输入端口相连；