一文详解JTAG

JTAG是1980年代开发的用于解决电子板制造问题的IEEE标准（1149.1）。如今，它可以用作编程，调试和探测端口。但是首先，让我们看看JTAG的最初用途，边界测试。

边界测试

这是一个简单的电子板（也称为“印刷电路板”的“ PCB”），带有两个IC（“集成电路”），一个CPU和一个FPGA。典型的电路板可能具有更多的IC。

IC可以有很多引脚。因此，当然，IC通过大量连接（PCB traces）连接在一起。这里只显示四个。但是可以轻松地在PCB上放置几千个。

现在，如果您构建一千个板，每个板具有数千个连接，则不可避免地会有一些不良板。如何测试所有这些板？必须确保所有这些连接都正确。不能只手动测试所有这些连接。这样就创建了JTAG。

JTAG可以控制（or hijack）所有IC的引脚。在图片上，也许JTAG将使所有CPU引脚输出，以及所有FPGA引脚输入。然后，通过从CPU引脚发送一些数据，并从FPGA引脚读取值，JTAG可以确保电路板连接良好。

现在，JTAG实际上包含四个逻辑信号，分别为TDI，TDO，TMS和TCK。从PC的角度来看，这是三个输出和一个输入。

◇TCK：时钟信号，为TAP的操作提供了一个独立的、基本的时钟信号。

◇TMS：模式选择信号，用于控制TAP状态机的转换。

◇TDI：数据输入信号。

◇TDO：数据输出信号。

这四个信号需要以特定方式进行布线。首先，TMS和TCK与所有JTAG IC并联。

然后将TDI和TDO并连接起来，形成一条链。用JTAG术语，您经常会听到“ JTAG-chain”一词的来历。

如您所见，每个符合JTAG的IC都有四个用于JTAG的引脚（三个输入和一个输出）。名为TRST的第五个引脚是可选的（JTAG复位）。JTAG引脚通常是专用的（不共享用于其他目的）。

所有大型IC都使用通过JTAG进行的边界测试-边界测试是创建JTAG的最初原因。如今，JTAG的使用已得到扩展，以允许进行诸如配置FPGA之类的操作，然后在FPGA内核内部使用JTAG进行调试。

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