Fat R笔记……与减肥无关

常见的JTAG cable结构都比较简单，一端是DB25，接到电脑的并口上，中间经过74HC244和一些电阻实现电平转换(5V<->3.3V?)(也有比较猥琐的只用了几个100 Ohm电阻的方案，似乎我这里用来烧CPLD的就是一条这样子的...)，另一端的JTAG header接到目标板的JTAG interface。 并口DB25原先主要是用来连接打印机，其引脚定义如下：

25 Pin D-Sub	SPP SIGNAL	DIRECTION IN/OUT
1	/Strobe	In/Out
2	Data 0	Out
3	Data 1	Out
4	Data 2	Out
5	Data 3	Out
6	Data 4	Out
7	Data 5	Out
8	Data 6	Out
9	Data 7	Out
10	/ACK	In
11	Busy	In
12	Paper Out	In
13	Select	In
14	/Line Feed	In/Out
15	/Error	In
16	/INIT	In/Out
17	/Select In	In/Out
18-25	Ground	GND

可见，数据线Pin2~Pin9可以用来发送数据，Pin10~Pin13等可以用来接收数据。 JTAG的数据传输形式是串行，主要使用了以下引脚： TDI (Test Data In) TDO (Test Data Out) TCK (Test ClocK) TMS (Test Mode Select) TRST (Test ReSeT) optional. 因此，DB25-JTAG实际上只利用了DB25的少数几根线。但由于DB25的8条数据线都可以作为output，市面上就出现了各种使用不同Pin Assignment的JTAG线。例如Wiggler的Pin assignment:

TMS   : Pin3 (D1)
TCK   : Pin4 (D2)
TDI   : Pin5 (D3)
TDO   : Pin11 (Busy)
SRST  : Pin2 (D0)
TRST  : Pin6 (D4)

(参见Wiggler的电路图，但最后的nSRST和nTRST可能不一定用到，并且在H-JTAG中的定义也不一样，TRST是Pin2，没有SRST) H-JTAG里还有另外一种接法--STD，定义如下：

TMS   : Pin3 (D1)
TCK   : Pin2 (D0)
TDI   : Pin8 (D6)
TDO   : Pin13 (Select)
SRST  : N/A
TRST  : Pin4 (D2)

而S3C2410的烧写程序SJF2410用的是：

TCK   : Pin2 (D0)
TDI   : Pin3 (D1)
TMS   : Pin4 (D2)
TDO   : Pin11 (Busy)

这个可以在源代码中的jtag.h文件里看到。 除了DB25那边的Pin Assignment有多种方案，JTAG connector也有20pin, 14pin, 12pin, 10pin等几种标准。这里一块ARM9开发板配的DB25-JTAG转换板就十分好玩，上面也是只有一块244，但是有Wiggler, STD, S3C2410三个20pin接口。由于20pin connector的Pin Assignment是固定的，三个接口对应的是DB25那边的三种接法，因此开发板可以根据pc上运行的程序不同选择不同的接口来接。 20Pin Connector的定义如下(参考此图)：

 Vcc      1  2 NC
 nTRST    3  4 GND
 TDI      5  6 GND
 TMS      7  8 GND
 TCK      9 10 GND
 GND     11 12 GND
 TDO     13 14 GND
 NRESET  15 16 GND
 NC      17 18 GND
 NC      19 20 GND

14Pin:

 nTRST  1   2 GND
 TDI    3   4 GND
 TDO    5   6 GND
 TMS    7   8 GND
 TCK    9  10 GND
 nSRST 11  12 n/a
 DINT  13  14 Vcc

(DINT pin is used to raise Debug Interrupt. Many chips has no this pin.) 12Pin:

 nTRST  1   2 GND
 TDI    3   4 GND
 TDO    5   6 GND
 TMS    7   8 GND
 TCK    9  10 GND
 nSRST 11  12 GND

10Pin:

 TCK    1   2 Vcc
 TDI    3   4 Vcc
 TDO    5   6 GND
 TMS    7   8 GND
 nTRST  9  10 GND

---

关于JTAG几个信号，在H-JTAG主页上提供了一个文档，里面有对此进行介绍：

……下面，让我们从TAP(Test Access Port)开始。
　　TAP是一个通用的端口，通过TAP可以访问芯片提供的所有数据寄存器（DR）和指令寄存器（IR）。对整个TAP的控制是通过TAP Controller来完成的。TAP总共包括5个信号接口TCK、TMS、TDI、TDO和TRST ：其中4个是输入信号接口和另外1个是输出信号接口。一般，我们见到的开发板上都有一个JTAG接口，该JTAG接口的主要信号接口就是这5个。下面，我先分别介绍这个5个接口信号及其作用。
Test Clock Input (TCK)
TCK为TAP的操作提供了一个独立的、基本的时钟信号，TAP的所有操作都是通过这个时钟信号来驱动的。TCK在IEEE 1149.1标准里是强制要求的。
Test Mode Selection Input (TMS)
TMS信号用来控制TAP状态机的转换。通过TMS信号，可以控制TAP在不同的状态间相互转换。TMS信号在TCK的上升沿有效。TMS在IEEE 1149.1标准里是强制要求的。
Test Data Input (TDI)
TDI是数据输入的接口。所有要输入到特定寄存器的数据都是通过TDI接口一位一位串行输入的（由TCK驱动）。TDI在IEEE 1149.1标准里是强制要求的。
Test Data Output (TDO)
TDO是数据输出的接口。所有要从特定的寄存器中输出的数据都是通过TDO接口一位一位串行输出的（由TCK驱动）。TDO在IEEE 1149.1标准里是强制要求的。
Test Reset Input (TRST)
TRST可以用来对TAP Controller进行复位（初始化）。不过这个信号接口在IEEE 1149.1标准里是可选的，并不是强制要求的。因为通过TMS也可以对TAP Controller进行复位（初始化）。

　　事实上，通过TAP接口，对数据寄存器（DR）进行访问的一般过程是：
　　1 通过指令寄存器（IR），选定一个需要访问的数据寄存器；
　　2 把选定的数据寄存器连接到TDI和TDO之间；
　　3 由TCK驱动，通过TDI，把需要的数据输入到选定的数据寄存器当中去；同时把选定的数据寄存器中的数据通过TDO读出来。

另外，可选信号nSRST的定义如下（见参考资料1）： nSRST is a "system reset" signal and acts like conventional "Reset' button.

---

参考资料： [1] http://www.linux-mips.org/wiki/JTAG [2] http://en.wikipedia.org/wiki/Jtag [3] http://docwiki.gumstix.org/JTAG [4] http://wiki.openwrt.org/OpenWrtDocs/Customizing/Hardware/JTAG_Cable [5] http://www.bluewaternz.com/corporate/uni/unikit/jtag/