JTAG: संयुक्त परीक्षण एक्शन ग्रुप प्रोटोकॉल के साथ चिप्स पढ़ना

JTAG (संयुक्त परीक्षण एक्शन ग्रुप) डिबगिंग, प्रोग्रामिंग और परीक्षण एकीकृत सर्किट (ICS) के लिए एक व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला प्रोटोकॉल है। यह एक चिप के साथ प्रत्यक्ष संचार को अपनी मेमोरी को पढ़ने, सीमा स्कैन करने या फर्मवेयर लोड करने की अनुमति देता है। यह ट्यूटोरियल आपको सेटअप, टूल्स और सर्वोत्तम प्रथाओं सहित चिप्स को पढ़ने के लिए JTAG का उपयोग करने की मूल बातें के माध्यम से मार्गदर्शन करेगा।

JTAG क्या है?

JTAG एक मानकीकृत इंटरफ़ेस (IEEE 1149.1) है जो चिप स्तर पर हार्डवेयर का परीक्षण और डिबग करने का एक तरीका प्रदान करता है। यह आमतौर पर उपयोग किया जाता है:

फर्मवेयर विकास और डिबगिंग
पीसीबी कनेक्शन का परीक्षण
उपकरणों पर चमकती फर्मवेयर
आईसीएस से मेमोरी निकालना

JTAG 4 या 5-पिन इंटरफ़ेस का उपयोग करता है:

नत्थी करना	विवरण
टीडीआई	में डेटा का परीक्षण करें
टीडीओ	डेटा का परीक्षण करें
टीके	परीक्षण घड़ी
टीएमएस	परीक्षण मोड चयन करें
टीआरएसटी	परीक्षण रीसेट (वैकल्पिक)

आपको क्या चाहिए

JTAG एडाप्टर: चिप के साथ इंटरफ़ेस करने के लिए एक हार्डवेयर डिवाइस (जैसे, सेगर जे-लिंक, ओपनओसीडी-समर्थित एडेप्टर)।
लक्ष्य युक्ति: वह आईसी या सिस्टम जिसे आप पढ़ना चाहते हैं।
सॉफ़्टवेयर उपकरण: JTAG डिबगिंग के लिए आवेदन, जैसे कि OpenOCD, URJTAG, या मालिकाना उपकरण।
JTAG पिनआउट प्रलेखन: लक्ष्य उपकरण के लिए पिनआउट आरेख।
कनेक्शन सहायक उपकरण: तार, हेडर और एक ब्रेडबोर्ड (यदि आवश्यक हो)।

चरण 1: JTAG हार्डवेयर सेट करना

1। लक्ष्य डिवाइस पर JTAG इंटरफ़ेस की पहचान करें

JTAG पिन का पता लगाने के लिए चिप के डेटशीट या पीसीबी स्कीमैटिक्स का संदर्भ लें।
JTAG पिन के लिए सामान्य लेबल में शामिल हैं TDI, TDO, TCK, और TMS.
कुछ बोर्डों ने JTAG हेडर (जैसे, 10-पिन या 20-पिन कनेक्टर) लेबल किया है।

2। JTAG एडाप्टर कनेक्ट करें

टारगेट डिवाइस पर एडाप्टर को तार करें, JTAG पिनआउट से मेल खाते हुए:
- TDI एडाप्टर से जुड़ता है TDI डिवाइस पर, और इसी तरह।
- सुनिश्चित करें कि GND एडाप्टर और लक्ष्य के बीच जुड़ा हुआ है।
- यदि आवश्यक हो तो लक्ष्य उपकरण को शक्ति प्रदान करें।

3। वोल्टेज के स्तर को सत्यापित करें

सुनिश्चित करें कि JTAG एडाप्टर लक्ष्य डिवाइस के वोल्टेज स्तर (जैसे, 3.3V या 1.8V) का समर्थन करता है।
कुछ एडेप्टर में कॉन्फ़िगर करने योग्य वोल्टेज सेटिंग्स होती हैं।

चरण 2: JTAG सॉफ्टवेयर टूल स्थापित करना

1। OpenOCD (ओपन ऑन-चिप डिबगर)

OpenOCD एक ओपन-सोर्स टूल है जिसका उपयोग JTAG डिबगिंग के लिए व्यापक रूप से किया जाता है।

अपने पैकेज मैनेजर का उपयोग करके इसे स्थापित करें (जैसे, apt install openocd लिनक्स पर)।
सुनिश्चित करें कि आपका JTAG एडाप्टर OpenOCD द्वारा समर्थित है।

2। उरजटैग

सीमा स्कैन और बुनियादी JTAG संचालन के लिए एक हल्का उपकरण।

के माध्यम से स्थापित करें उरजटैग की वेबसाइट.

3। विक्रेता-विशिष्ट उपकरण

Segger J-Link या Xilinx जैसे मालिकाना एडेप्टर के लिए, उनके आधिकारिक सॉफ़्टवेयर का उपयोग करें:

सेगर जे-लिंक: से जे-लिंक टूल डाउनलोड करें सेगर की वेबसाइट.
Xilinx उपकरण: FPGA डिबगिंग के लिए Vivado या प्रभाव का उपयोग करें।

चरण 3: एक चिप से डेटा पढ़ना

1। JTAG सॉफ़्टवेयर को कॉन्फ़िगर करें

JTAG एडाप्टर और टारगेट डिवाइस को निर्दिष्ट करने वाले कॉन्फ़िगरेशन फ़ाइल बनाएं या लोड करें।
- OpenOCD के लिए उदाहरण:
```
source [find interface/jlink.cfg]
transport select jtag
source [find target/stm32f4x.cfg]
init
halt
```

2। लक्ष्य डिवाइस का पता लगाएं

JTAG श्रृंखला को स्कैन करने और जुड़े उपकरणों की पहचान करने के लिए एक कमांड चलाएं।

OpenOCD के लिए:
```
openocd -f interface/jlink.cfg -f target/stm32f4x.cfg
```
आउटपुट लॉग में पता लगाए गए उपकरणों के लिए देखें।

3। मेमोरी सामग्री डंप करें

मेमोरी क्षेत्रों को पढ़ने के लिए JTAG कमांड का उपयोग करें:

OpenOCD के लिए:
```
dump_image memory.bin 0x08000000 0x10000
```
- memory.bin: मेमोरी डंप को सहेजने के लिए फ़ाइल।
- 0x08000000: पता प्रारंभ करें।
- 0x10000: पढ़ने के लिए बाइट्स की संख्या।

4। सीमा स्कैन करें

सीमा स्कैन आईसी पिन की कनेक्टिविटी और कार्यक्षमता के लिए जांच करें।

सीमा स्कैन करने के लिए UrjTag या OpenOCD का उपयोग करें।

URJTAG में उदाहरण:

cable jtagkey
detect
bsdl path/to/bsdl/file.bsd
svf boundary_scan.svf

चरण 4: JTAG डिबगिंग के लिए सर्वोत्तम अभ्यास

कनेक्शन को सुरक्षित करें: शोर को कम करने के लिए लघु, विश्वसनीय तारों का उपयोग करें।
पिनआउट सत्यापित करें: डिवाइस को नुकसान पहुंचाने से बचने के लिए JTAG पिन कनेक्शन को डबल-चेक करें।
बैकअप फर्मवेयर: परिवर्तन करने से पहले हमेशा मूल फर्मवेयर का बैकअप लें।
सही सॉफ्टवेयर का उपयोग करें: आप जिस उपकरण का उपयोग कर रहे हैं वह लक्ष्य डिवाइस का समर्थन करता है।
मॉनिटर वोल्टेज: सुनिश्चित करें कि लक्ष्य उपकरण सही वोल्टेज स्तर पर संचालित होता है।

JTAG के आवेदन

डिबगिंग फर्मवेयर और सॉफ्टवेयर
चमकती नई फर्मवेयर या बूटलोडर्स
विश्लेषण के लिए मेमोरी से डेटा निकालना
पीसीबी विनिर्माण दोषों का निदान
रिवर्स इंजीनियरिंग हार्डवेयर

समस्या निवारण

डिवाइस का पता नहीं चला:
- वायरिंग और पिनआउट को सत्यापित करें।
- सुनिश्चित करें कि लक्ष्य उपकरण चालू है।
- संगतता के लिए वोल्टेज स्तर की जाँच करें।
JTAG त्रुटियां:
- सुनिश्चित करें कि सही कॉन्फ़िगरेशन फ़ाइल का उपयोग किया गया है।
- यदि संचार विफल हो जाता है तो JTAG घड़ी की गति को कम करने का प्रयास करें।
अनुमति के मुद्दे:
- लिनक्स पर, सुनिश्चित करें कि आपके पास USB उपकरणों (उपयोग) तक पहुंचने के लिए उचित अनुमति है sudo या कॉन्फ़िगर करें udev नियम)।

निष्कर्ष

JTAG निम्न स्तर पर डिबगिंग और प्रोग्रामिंग चिप्स के लिए एक अमूल्य उपकरण है। JTAG हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर की मूल बातें समझकर, आप चिप मेमोरी, डिबग फर्मवेयर पढ़ सकते हैं और सीमा स्कैन कर सकते हैं। अपनी परियोजनाओं में JTAG का पूरी तरह से उपयोग करने के लिए विभिन्न टूल और कॉन्फ़िगरेशन के साथ प्रयोग करें!