JTAG: Chips olvasása közös teszt akciócsoportos protokoll

A JTAG (közös teszt akciócsoport) egy széles körben alkalmazott protokoll a hibakereséshez, a programozáshoz és az integrált áramkörök (ICS) teszteléséhez. Ez lehetővé teszi, hogy a közvetlen kommunikáció a chipekkel olvassa el a memóriáját, végezzen határolási vizsgálatokat vagy firmware -t töltsön be. Ez az oktatóanyag végigvezeti Önt a JTAG chipek olvasásához való felhasználásának alapjain, beleértve a beállítást, az eszközöket és a bevált gyakorlatokat.

Mi az a JTAG?

A JTAG egy szabványosított felület (IEEE 1149.1), amely lehetőséget kínál a hardver tesztelésére és hibakeresésére a chip szintjén. Általában használják:

Firmware fejlesztés és hibakeresés
PCB -csatlakozások tesztelése
Villogó firmware az eszközökre
A memória kinyerése az IC -kből

A JTAG 4 vagy 5 tűs felületet használ:

Csap	Leírás
TDI	Az adatok tesztelése
Tdo	Adatokat tesztel
TCK	Tesztóra
TMS	Test mód kiválasztása
TRST	Teszt alaphelyzetbe állítás (opcionális)

Mire lesz szüksége

JTAG adapter: Egy hardver eszköz, amely a chiphez (például Segger J-link, OpenOCD által támogatott adapterek) kapcsolódik.
Célkészülék: Az IC vagy rendszer, amelyet el szeretne olvasni.
Szoftver eszközök: A JTAG hibakeresési alkalmazások, például az OpenOCD, az URJTAG vagy a védett eszközök.
JTAG pinout dokumentáció: Pinout diagram a cél eszközhöz.
Csatlakozási kiegészítők: Vezetékek, fejlécek és kenyérlemez (ha szükséges).

1. lépés: A JTAG hardver beállítása

1. Határozza meg a JTAG felületet a cél eszközön

Lásd a JTAG csapok megtalálásához a chip adatlapját vagy a PCB -sémáját.
A JTAG -csapok általános címkéi között szerepel TDI, TDO, TCK, és TMS.
Egyes táblák JTAG fejléceket jelöltek (például 10 tűs vagy 20 tűs csatlakozók).

2. Csatlakoztassa a JTAG adaptert

Vezesse be az adaptert a céleszközre, megfelelve a JTAG pinoutnak:
- TDI az adapteren csatlakozik TDI az eszközön, és így tovább.
- Győződjön meg arról, hogy a GND csatlakozik -e az adapter és a cél között.
- Adjon meg energiát a cél eszközhöz, ha szükséges.

3. Ellenőrizze a feszültségszintet

Győződjön meg arról, hogy a JTAG adapter támogatja a céleszköz feszültségszintjét (például 3,3 V vagy 1,8 V).
Egyes adapterek konfigurálható feszültségbeállításokkal rendelkeznek.

2. lépés: JTAG szoftveres eszközök telepítése

1.

Az OpenOCD egy nyílt forráskódú eszköz, amelyet széles körben használnak a JTAG hibakereséshez.

Telepítse azt a csomagkezelővel (pl. apt install openocd a linuxon).
Győződjön meg arról, hogy a JTAG adapterét az OpenOCD támogatja.

2. Urjtag

Könnyű eszköz a határolvasáshoz és az alapvető JTAG műveletekhez.

Telepítse a VIA -t Urjtag weboldala.

3. eladó-specifikus eszközök

A szabadalmaztatott adapterekhez, mint például a Segger J-link vagy a Xilinx, használja a hivatalos szoftverüket:

Segger J-link: Töltse le a J-link eszközöket Segger weboldala.
Xilinx eszközök: Használjon Vivado -t vagy ütést az FPGA hibakereséshez.

3. lépés: Adatok olvasása egy chipből

1. Konfigurálja a JTAG szoftvert

Hozzon létre vagy töltse be a JTAG adaptert és a céleszközt meghatározó konfigurációs fájlt.
- Példa az OpenOCD -re:
```
source [find interface/jlink.cfg]
transport select jtag
source [find target/stm32f4x.cfg]
init
halt
```

2. Detektálja a céleszközt

Futtasson egy parancsot a JTAG lánc beolvasására és a csatlakoztatott eszközök azonosításához.

Az OpenOCD -hez:
```
openocd -f interface/jlink.cfg -f target/stm32f4x.cfg
```
Keresse meg az észlelt eszközöket a kimeneti naplóban.

3. Memória tartalmát dobja el

A JTAG parancsok segítségével olvassa el a memória régiók olvasását:

Az OpenOCD -hez:
```
dump_image memory.bin 0x08000000 0x10000
```
- memory.bin: Fájl a memória dump mentéséhez.
- 0x08000000: Kezdési cím.
- 0x10000: Az olvasandó bájtok száma.

4. Végezzen el határolási vizsgálatokat

A határolvadások ellenőrzése Ellenőrizze az IC csapok összekapcsolhatóságát és funkcionalitását.

Használja az URJTAG -t vagy az OpenOCD -t a határolvasás elvégzéséhez.

Példa az urjtag -ban:

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

4. lépés: A JTAG hibakeresési bevált gyakorlatai

Biztosítsa a kapcsolatot: Használjon rövid, megbízható vezetékeket a zaj minimalizálásához.
Ellenőrizze a pinout -ot: Ellenőrizze duplán a JTAG PIN-csatlakozásokat, hogy elkerülje az eszköz károsodását.
Biztonsági mentés firmware: A változtatások elvégzése előtt mindig készítsen biztonsági másolatot az eredeti firmware -hez.
Használjon helyes szoftvert: Győződjön meg arról, hogy a használt eszköz támogatja a céleszközt.
Monitor feszültség: Győződjön meg arról, hogy a cél eszköz a megfelelő feszültségszinten működik -e.

JTAG alkalmazásai

Hibakeresési firmware és szoftver
Új firmware vagy rendszerindító villogása
Adatok kinyerése a memóriából az elemzéshez
A PCB gyártási hibáinak diagnosztizálása
Fordított mérnöki hardver

Hibaelhárítás

Az eszközt nem észlelték:
- Ellenőrizze a vezetékeket és a pinout -ot.
- Győződjön meg arról, hogy a céleszköz be van kapcsolva.
- Ellenőrizze a feszültségszintek kompatibilitását.
JTAG hibák:
- Győződjön meg arról, hogy a helyes konfigurációs fájl használható -e.
- Próbálja meg csökkenteni a JTAG órasebességet, ha a kommunikáció meghibásodik.
Engedélyezési kérdések:
- A Linuxon győződjön meg arról, hogy rendelkezik -e megfelelő engedélyekkel az USB -eszközökhöz való hozzáféréshez (használja sudo vagy konfigurál udev szabályok).

Következtetés

A JTAG felbecsülhetetlen értékű eszköz az alacsony szintű chipek hibakereséséhez és programozásához. A JTAG hardver és szoftver alapjainak megértésével elolvashatja a chip memóriát, hibakeresheti a firmware -t és elvégezheti a határolatokat. Kísérletezzen különböző eszközökkel és konfigurációkkal, hogy teljes mértékben felhasználhassa a JTAG -t a projektekben!