JTAG：使用联合测试行动组协议阅读筹码

JTAG（联合测试行动组）是一种用于调试，编程和测试集成电路（ICS）的广泛使用的协议。它允许使用芯片直接通信读取其内存，执行边界扫描或加载固件。本教程将指导您介绍使用JTAG读取芯片的基础知识，包括设置，工具和最佳实践。

什么是JTAG？

JTAG是标准化接口（IEEE 1149.1），它提供了一种在芯片级别测试和调试硬件的方法。它通常在：

固件开发和调试
测试PCB连接
将固件闪烁到设备上
从IC中提取内存

JTAG使用4或5针接口：

别针	描述
TDI	测试数据中
TDO	测试数据
TCK	测试时钟
TMS	测试模式选择
trst	测试重置（可选）

你需要什么

JTAG适配器：一种与芯片接口的硬件设备（例如，Segger J-Link，OpenOCD支持的适配器）。
目标设备：您要阅读的IC或系统。
软件工具：JTAG调试的应用程序，例如OpenOCD，URJTAG或专有工具。
JTAG PINOUT文档：针对目标设备的PINOUT图。
连接配件：电线，标题和面包板（如有必要）。

步骤1：设置JTAG硬件

1。标识目标设备上的JTAG接口

请参阅芯片的数据表或PCB示意图以找到JTAG引脚。
JTAG引脚的常见标签包括 TDI, TDO, TCK，和 TMS.
一些板标有JTAG标题（例如10针或20针连接器）。

2。连接JTAG适配器

将适配器连接到目标设备，与JTAG PINOUT匹配：
- TDI 在适配器上连接到 TDI 在设备上，依此类推。
- 确保在适配器和目标之间连接GND。
- 如有必要，为目标设备提供电源。

3。验证电压水平

确保JTAG适配器支持目标设备的电压水平（例如3.3V或1.8V）。
一些适配器具有可配置的电压设置。

步骤2：安装JTAG软件工具

1。openOCD（开放芯片调试器）

OpenOCD是一种广泛用于JTAG调试的开源工具。

使用软件包管理器安装它（例如， apt install openocd 在Linux上）。
确保您的JTAG适配器由OpenOCD支持。

2。urjtag

边界扫描和基本JTAG操作的轻巧工具。

安装通过 Urjtag的网站.

3。特定于供应商的工具

对于Segger J-Link或Xilinx等专有适配器，请使用其官方软件：

Segger J-Link： 从中下载J-Link工具 Segger的网站.
xilinx工具： 使用Vivado或撞击进行FPGA调试。

步骤3：从芯片读取数据

1。配置JTAG软件

创建或加载指定JTAG适配器和目标设备的配置文件。

OpenOCD的示例：

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

2。检测目标设备

运行命令以扫描JTAG链并标识连接的设备。

对于OpenOCD：
```
openocd -f interface/jlink.cfg -f target/stm32f4x.cfg
```
在输出日志中查找检测到的设备。

3。转储内存内容

使用JTAG命令读取内存区域：

对于OpenOCD：
```
dump_image memory.bin 0x08000000 0x10000
```
- memory.bin：文件以保存内存转储。
- 0x08000000：开始地址。
- 0x10000：要阅读的字节数。

4。执行边界扫描

边界扫描检查IC引脚的连接性和功能。

使用urjtag或OpenOCD执行边界扫描。

urjtag中的示例：

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

步骤4：JTAG调试的最佳实践

保护连接： 使用短而可靠的电线来最大程度地减少噪声。
验证引脚： 仔细检查JTAG引脚连接以避免损坏设备。
备份固件： 进行更改之前，请始终备份原始固件。
使用正确的软件： 确保您使用的工具支持目标设备。
监视电压： 确保目标设备在正确的电压级别运行。

JTAG的应用

调试固件和软件
刷新新的固件或引导加载器
从内存中提取数据进行分析
诊断PCB制造缺陷
反向工程硬件

故障排除

未检测到设备：
- 验证接线和引脚。
- 确保目标设备可以打开。
- 检查电压水平以兼容。
JTAG错误：
- 确保使用正确的配置文件。
- 如果通信失败，请尝试降低JTAG时钟速度。
许可问题：
- 在Linux上，确保您有适当的访问USB设备的权限（使用 sudo 或配置 udev 规则）。

结论

JTAG是低水平调试和编程芯片的宝贵工具。通过了解JTAG硬件和软件的基础知识，您可以阅读芯片内存，调试固件并执行边界扫描。尝试不同的工具和配置，以在项目中充分利用JTAG！