JTAG: chips írása közös teszt akciócsoportos protokoll

A JTAG -t (közös teszt akciócsoport) nemcsak a memória olvasására és a hardver hibakeresésére használják, hanem az adatok chipekhez történő írására is. Ez magában foglalja a villogó firmware -t, a programozási memóriát és az FPGA -k konfigurálását. Ez az oktatóanyag végigvezeti Önt a JTAG használatával, beleértve a beállítást, az eszközöket és a bevált gyakorlatokat, az írás folyamatát.

Mit ír a JTAG?

A JTAG írása a JTAG interfészén keresztül az integrált áramkörre (IC) az adatok programozására vagy villogására utal. Ezt a folyamatot általában használják:

Villogó firmware vagy bootloaders
Konfigurációs fájlok írása az FPGA -ra
A nem felejtő memória programozása (például EEPROM, FLAS)
A szoftver vagy firmware frissítése beágyazott rendszerekben

A JTAG interfész közvetlen hozzáférést biztosít a chiphez, lehetővé téve a memória és a konfiguráció pontos irányítását.

Mire lesz szüksége

JTAG adapter: Hardver interfész a JTAG kommunikációhoz (például Segger J-Link, Xilinx platformkábel, OpenOCD által támogatott adapterek).
Célkészülék: A programozni kívánt chip vagy rendszer.
Szoftver eszközök: Olyan eszközök, mint az OpenOCD, az Urjtag, a Vivado (a Xilinx-hez) vagy a Segger J-Link szoftvere.
Firmware/konfigurációs fájl: A chipre írandó fájl (például .bin, .hex, .svf).
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 csapokat

Olvassa el a chip adatlapját vagy PCB -sémáját a JTAG csapok megtalálásához.
A közönséges JTAG PIN címkék között szerepel TDI, TDO, TCK, és TMS.
Egyes táblák előre konfiguráltak a JTAG fejléceket (10 és 20 tűs csatlakozók).

2. Csatlakoztassa a JTAG adaptert

Vezesse be a JTAG adaptert a céleszközre, biztosítva a PIN -kódok helyes csatlakozásait:
- TDI (Tesztelési adatok) TDI
- TDO (Tesztelje ki az adatokat) TDO
- TCK (Teszt óra) TCK
- TMS (Teszt módot válassza) TMS
- Föld (GND) csatlakoztatni kell.

3. Ellenőrizze a feszültségszintet

Ellenőrizze, hogy a JTAG adapter megegyezik -e a cél eszköz feszültségszintjével (például 3,3 V, 1,8 V).
Egyes adapterek lehetővé teszik a konfigurálható feszültségbeállításokat.

2. lépés: JTAG szoftveres eszközök telepítése

1. Openocd

Az OpenOCD (Open On-Chip Debugger) egy népszerű nyílt forráskódú eszköz a programozáshoz és a hibakereséshez.

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

2. eladó-specifikus eszközök

Segger J-link: Használja a Segger J-Link szoftvert a JTAG műveletekhez.
Xilinx Vivado: Ideális a XILINX FPGAS és CPLDS programozásához.
Intel Quartus: Az Intel/Altera eszközök programozásához.

3. Urjtag

Könnyű eszköz az alapvető JTAG műveletekhez, például firmware írásához.

Beszerel Urjtag weboldala.

3. lépés: Adatok írása chipre

1. Konfigurálja a JTAG szoftvert

Állítsa be a JTAG konfigurációs fájlt az adapter és a cél eszköz megadásához.

Példa az OpenOCD konfiguráció egy STM32 chiphez:

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 beolvasásához, és ellenőrizze, hogy a céleszköz észlelhető -e.

Az OpenOCD -hez:
```
openocd -f interface/jlink.cfg -f target/stm32f4x.cfg
```
Ellenőrizze az észlelt eszközök kimeneti naplóját.

3. Flash firmware

Írja be a firmware fájlt a chipre a JTAG parancsok segítségével.

Példa az OpenOCD parancsra:
```
program firmware.bin verify reset exit 0x08000000
```
- firmware.bin: A bináris fájl írni.
- verify: Biztosítja, hogy az adatok helyesen íródjanak.
- reset: Visszaállítja az eszközt a programozás után.
- 0x08000000: Indítsa el a címet a memóriában.

4. Írja be a konfigurációt egy FPGA -ra

Az FPGA -khoz használja .bit vagy .svf fájlok.

Példa Urjtag parancsok:
```
cable jtagkey
detect
svf configure.svf
```

5. Törölje a memóriát írás előtt

Egyes eszközök villogása előtt szükség van a memória törlésére.

Példa az OpenOCD parancsra:
```
flash erase_address 0x08000000 0x10000
```

4. lépés: A JTAG írásának legjobb gyakorlatai

Biztonsági másolat a meglévő firmware -t: Az új adatok írása előtt mindig olvassa el és mentse a meglévő firmware -t.
Ellenőrizze az adatok integritását: Használja a verify parancs a sikeres programozás biztosítása érdekében.
Használjon megbízható kapcsolatokat: Biztosítsa az összes vezetéket az adatok korrupciójának megakadályozása érdekében az írás során.
Méréses feszültségszintek: Gondoskodjon arról, hogy a JTAG adapter és a céleszköz kompatibilis feszültségszinteket használjon.
Ellenőrizze az írási védelmet: A programozás előtt letiltja az írásvédelem (ha alkalmazható).

JTAG írás alkalmazásai

Villogó firmware vagy bootloaders
FPGA -k vagy CPLD -k programozása
A beágyazott rendszerszoftver frissítése
Konfigurációs adatok írása a memóriába
A firmware valós időben történő fejlesztése és tesztelése

Hibaelhárítás

Az eszközt nem észlelték:
- Ellenőrizze a vezetékeket és a pinout -ot.
- Győződjön meg arról, hogy az eszköz táplálkozik és megfelelően földelhető -e.
Hibák írása:
- Gondoskodjon arról, hogy a memória régió ne írjon be.
- Ellenőrizze duplán a kezdőcím és a fájl formátumát.
Az ellenőrzés kudarcot vall:
- Ellenőrizze, hogy vannak -e megbízható kapcsolatok.
- Használjon lassabb JTAG órasebességet a stabilitás javításához.

Következtetés

A JTAG sokoldalú eszköz firmware írására, a memória és a programozó eszközök alacsony szintű konfigurálására. Az útmutató követésével magabiztosan használhatja a JTAG -t a Flash firmware -hez, frissítheti a szoftvert és konfigurálhatja a hardveret. A JTAG -írás elsajátítása lehetővé teszi a beágyazott rendszerek hatékony fejlesztését és karbantartását!