JTAG: Ortak Test Eylem Grubu Protokolü ile Cips Yazma

JTAG (Ortak Test Eylem Grubu) yalnızca bellek okumak ve hata ayıklama donanımı için değil, aynı zamanda yongalara veri yazmak için de kullanılır. Bu, yanıp sönen ürün yazılımı, programlama belleği ve FPGA'ları yapılandırmayı içerir. Bu öğretici, kurulum, araçlar ve en iyi uygulamalar da dahil olmak üzere JTAG kullanarak yongalara yazma sürecinde size rehberlik edecektir.

JTAG ne yazıyor?

JTAG yazma, JTAG arayüzü aracılığıyla entegre bir devreye (IC) programlama veya yanıp sönen verileri ifade eder. Bu işlem yaygın olarak kullanılır:

Yanıp sönen ürün yazılımı veya önyükleyiciler
FPGA'lara yapılandırma dosyalarını yazma
Korucu Olmayan Bellek Programlama (örn. EEPROM, Flash)
Gömülü sistemlerde yazılımı veya ürün yazılımını güncelleme

JTAG arayüzü, çipe doğrudan erişim sağlar ve bellek ve yapılandırma üzerinde kesin kontrol sağlar.

Ne İhtiyacınız Olacak

Jtag adaptörü: JTAG iletişimi için bir donanım arayüzü (örneğin, Segger J-Link, Xilinx Platform Kablosu, OpenOCD destekli adaptörler).
Hedef cihaz: Programlamak istediğiniz çip veya sistem.
Yazılım Araçları: OpenOCD, Urjtag, Vivado (Xilinx için) veya Segger’in J-Link yazılımı gibi araçlar.
Ürün yazılımı/yapılandırma dosyası: Çipe yazılacak dosya (ör., .bin, .hex, .svf).
JTAG Pinout Belgeleri: Hedef cihaz için pinout diyagramı.
Bağlantı aksesuarları: Kablolar, başlıklar ve bir breadboard (gerekirse).

1. Adım: JTAG donanımının kurulması

1. JTAG pimlerini tanımlayın

JTAG pinlerini bulmak için çipin veri sayfasına veya PCB şemalarına danışın.
Ortak JTAG PIN etiketleri TDI, TDO, TCK, Ve TMS.
Bazı kartlarda önceden yapılandırılmış JTAG başlıkları (10 pimli veya 20 pimli konektörler) bulunur.

2. JTAG adaptörünü bağlayın

Doğru pim bağlantılarını sağlayarak JTAG adaptörünü hedef cihaza bağlayın:
- TDI (Test Verileri) TDI
- TDO (Test Verileri Out) TDO
- TCK (Test saati) TCK
- TMS (Test Modu Seçim) TMS
- Zemin (GND) bağlı olmalıdır.

3. Voltaj seviyelerini doğrulayın

JTAG adaptörünün hedef cihazın voltaj seviyelerine (ör. 3.3V, 1.8V) eşleştiğini kontrol edin.
Bazı adaptörler yapılandırılabilir voltaj ayarlarına izin verir.

2. Adım: JTAG yazılım araçlarının yüklenmesi

1. Openocd

Openocd (çip üstü hata ayıklayıcı), programlama ve hata ayıklama için popüler bir açık kaynaklı araçtır.

Paket yöneticiniz üzerinden yükleyin (ör., apt install openocd Linux'ta).
JTAG adaptörünüzün OpenOCD tarafından desteklendiğinden emin olun.

2. Satıcıya özgü araçlar

Segger J-Link: JTAG işlemleri için Segger J-Link yazılımını kullanın.
Xilinx Vivado: Xilinx FPGA'ları ve CPLD'leri programlamak için idealdir.
Intel Quartus: Intel/Altera cihazlarını programlamak için.

3. urjtag

Ürün yazılımı yazma gibi temel JTAG işlemleri için hafif bir araç.

Yüklemek urjtag’ın web sitesi.

Adım 3: Bir çipe veri yazma

1. JTAG yazılımını yapılandırın

Adaptörü ve hedef aygıtını belirtmek için JTAG yapılandırma dosyasını ayarlayın.

STM32 çipi için örnek Openocd yapılandırması:

source [find interface/jlink.cfg]
transport select jtag
source [find target/stm32f4x.cfg]
init
halt

2. Hedef cihazı tespit edin

JTAG zincirini taramak ve hedef cihazın algılandığından emin olmak için bir komut çalıştırın.

Openocd için:
```
openocd -f interface/jlink.cfg -f target/stm32f4x.cfg
```
Algılanan aygıtlar için çıkış günlüğünü kontrol edin.

3. Flash ürün yazılımı

JTAG komutlarını kullanarak ürün yazılımı dosyasını çipe yazın.

Örnek Openocd komutu:
```
program firmware.bin verify reset exit 0x08000000
```
- firmware.bin: Yazılacak ikili dosya.
- verify: Verilerin doğru yazılmasını sağlar.
- reset: Programlamadan sonra cihazı sıfırlar.
- 0x08000000: Bellekte adresi başlatın.

4. Bir FPGA'ya yapılandırma yazın

FPGA'lar için kullanın .bit veya .svf dosyalar.

Örnek urjtag komutları:
```
cable jtagkey
detect
svf configure.svf
```

5. Yazmadan önce hafızayı silin

Bazı cihazlar yanıp sönmeden önce belleğin silinmesini gerektirir.

Örnek Openocd komutu:
```
flash erase_address 0x08000000 0x10000
```

4. Adım: JTAG yazma için en iyi uygulamalar

Mevcut ürün yazılımını yedekleme: Yeni veriler yazmadan önce her zaman mevcut ürün yazılımını okuyun ve kaydedin.
Veri bütünlüğünü doğrulayın: Kullanın verify başarılı programlama sağlama komutu.
Güvenilir bağlantılar kullanın: Yazma sırasında veri bozulmasını önlemek için tüm kabloları sabitleyin.
Eşleştirme Voltaj seviyeleri: JTAG adaptörünün ve hedef cihazın uyumlu voltaj seviyelerini kullandığından emin olun.
Yazma Korumasını Kontrol Edin: Programlamadan önce yazma korumasını (varsa) devre dışı bırakın.

JTAG yazma uygulamaları

Yanıp sönen ürün yazılımı veya önyükleyiciler
FPGA veya CPLDS programlama
Gömülü sistem yazılımını güncelleme
Yapılandırma verilerini belleğe yazmak
Ürün yazılımını gerçek zamanlı olarak geliştirmek ve test etmek

Sorun giderme

Cihaz algılanmadı:
- Kablolama ve Pinout'u doğrulayın.
- Cihazın güçlendirildiğinden ve uygun şekilde topraklandığından emin olun.
Hatalar yazın:
- Bellek bölgesinin yazma korumalı olmadığından emin olun.
- Başlangıç adresini ve dosya biçimini çift kontrol edin.
Doğrulama Başarısız:
- Güvenilir bağlantılar olup olmadığını kontrol edin.
- Kararlılığı artırmak için daha yavaş bir JTAG saat hızı kullanın.

Çözüm

JTAG, ürün yazılımı yazmak, belleği yapılandırmak ve programlama cihazlarını düşük seviyede olmak için çok yönlü bir araçtır. Bu kılavuzu izleyerek, flash yazılımı, yazılımı güncellemek ve donanımı yapılandırmak için JTAG'ı güvenle kullanabilirsiniz. JTAG yazımında ustalaşmak, gömülü sistemlerin verimli geliştirilmesi ve bakımını sağlar!