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关于ADI的DSP开发中的JTAG设计

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在做DSP的开发中,JTAG接口是必不可少的,它可实现对开发板的程序下载、硬件调试。所有ADI的JTAG仿真器与DSP的接口是一个有14个引脚的JTAG仿真器插头,它与JTAG仿真器接头相连。仿真器采用IEEE1149.1的扩展集标准从DSP JTAG仿真口收发数据。JTAG仿真器采用¯EMU的附加信号作为来自DSP的JTAG仿真状态标志。该信号是供应商专用信号,并非IEEE1149.1规范的一部分。下面将介绍ADI JTAG仿真器的设计规范。

(1)JTAG仿真器用户板插头信号

如下图所示,JTAG仿真器插头有14个引脚。要与JTAG仿真器通信必须将该插头插到用户板上。插头接口如下图所示。

上图中在连接器的标号为奇数一边的信号可以由具有边界扫描控制器的用户板控制。这些信号包括边界扫描控制器JTAG信号BTMS/VDD。此开发板不带边界扫描控制器,因此要将所有的边界扫描引脚(除了引脚5以外)接地。下表是 JTAG仿真器插头信号描述。

 

引脚

信号

描述

仿真器

用户板

1

GND

数字地

被动

被动

2

¯EMU

JTAG仿真标志

输入

(低有效)

输出

(开漏,低有效)

3

KEY

头对齐位置-在用户板的插头上该引脚必须修剪

不连接

4

GND

数字地

被动

被动

5

VDDIO

BTMS

自动电压检测(VDDIO)

用户板局部边界扫描控制器

JTAG TAP(测试访问口)测试模式选择

输入

被动

输出

6

TMS

JTAG TAP(测试访问口)测试模式选择

输出

输入

7

BTCK

用户板局部边界扫描控制器JTAG TAP

(测试访问口)测试时钟

不连接

输出

8

TCK

JTAG TAP(测试访问口)测试时钟

输出

输入

9

¯BTRT

用户板局部边界扫描控制器JTAG TAP

(测试访问口)测试复位

不连接

输出

(低有效)

10

¯TRST

JTAG TAP(测试访问口)测试复位

输出

输入(低有效)

11

BTDI

用户板局部边界扫描控制器JTAG TAP

(测试访问口)测试数据输入

不连接

输出

12

TDI

JTAG TAP(测试访问口)测试数据输入

输出

输入

13

GND

数字地

被动

被动

14

TDO

JTAG TAP(测试访问口)测试数据输出

输入

输出

 

(2)特殊情况引脚5的说明

引脚5(BTMS/VDDIO)在HPPCI JTAG仿真器上有一个双功能引脚。首先,当JTAG ICE没有连到JTAG头时,引脚5可以将一个可选的局部边界扫描控制器的TMS信号与用户板上DSP的TMS信号相连。在JTAG头的引脚5和6之间有跳线。其次,该引脚被JTAG ICE用于自动检测用户板的DSP I/O电压(VDDIO)是否达到5V。JTAG ICE采用检测电压来确定DSP JTAG信号输入输出电平。用一个4.7kΩ的电阻将该引脚下拉至VDDIO。它不能与VDDIO直接相连。要注意的是,只有HPPCI JTAG仿真器的引脚5支持电压自动检测。USB和HPUSB JTAG仿真器的引脚5仅支持BTMS功能。也就是说当使用HPPCI JTAG仿真器时必须用一个4.7 kΩ的电阻将引脚5上拉至DSP I/O电压。当使用HPUSB和USB JTAG不支持VDDIO自动检测的仿真器时,可以将引脚5直接连到用户板的局部边界扫描控制器的BTMS信号,不需要任何上拉电阻。我们调试的时候是使用的HPUSB仿真器。

(3)JTAG仿真器接口的PCB布局

所有的JTAG仿真器信号(TCK,TMS,TDI,TDO、¯EMU和¯TRST)都作为关键路径信号。控制阻抗指定为50欧和75欧,采用固化共地使串扰最小。布线时JTAG仿真器的信号要远离高频网络,尤其是时钟线。布线越短越好,路径长度尽可能相等。这些线路不能受到其他信号的干扰,当TDO和¯EMU的路径非常长时可能需要串联端接电阻器。

(4)JTAG仿真器加电/断电顺序

JTAG仿真器通过仿真器插头连接到用户板上之前,应该先将它上电并连接到PC主机。ADI所有高性能JTAG仿真器可以从用户板上“热”插拔而没有加电或断电顺序的限制。注意,用户板没有加电之前或JTAG仿真器连到用户板之前不要打开或运行仿真软件,以避免仿真错误。

另外,对¯TRST网络,连接一个4.7KΩ的下拉电阻到DSP,除非用户板使用边界扫描逻辑并且不使用¯TRST控制信号。

我们是参考ADI的JTAG设计手册中不带边界扫描的单DSP的用户板的说明来设计的。不带边界扫描控制器的单DSP用户板或者在局部边界扫描控制器链中不包含该DSP。当使用HPPCI JTAG仿真器时,应该将所有的边界扫描引脚(除了引脚5)接地。HPPCI JTAG仿真器接头需要引脚5即BTMS/VDDIO信号来自动检测DSP I/O的电压(VDDIO)。

本实验系统不需要端接电阻,设计的电路图如下图所示。注意在DSP芯片电路图中¯TRST部分有连接4.7KΩ的下拉电阻,因此本部分就不再需要了。

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