JTAG口及其对Flash的在线编程

：通过JTAG实现对Flash在线编程。首先，介绍JTAG的定义、结构及引脚的定义，并阐述JTAG状态机的工作原理。然后，介绍JTAG口的边界扫描寄存器，给出实现JTAG在线写Flash的电路，和如何通过JTAG实现Flash的编程及程序流程图。 JTAG (Joint Test Action Group) 是一种用于检测和测试电子设备内部集成电路的标准，它最初是在1985年制定的，后来在1990年成为IEEE 1149.1标准。JTAG接口通常包含四个核心引脚：TCK（Test Clock Input）、TDI（Test Data Input）、TDO（Test Data Output）和TMS（Test Mode Select），以及可选的TRST（Test Reset）。这些引脚协同工作，允许测试数据和指令在设备内部的边界扫描寄存器（Boundary-Scan Register, BSR）中传输。 TCK提供测试时钟，TDI用于输入数据，TDO用于输出数据，而TMS则用于控制TAP（Test Access Port）控制器的状态机，该状态机决定JTAG操作的不同模式。TRST引脚是测试复位输入，当需要复位JTAG系统时使用。 边界扫描寄存器是JTAG的一个关键特性，每个BSR单元对应IC上的一个引脚。在正常操作中，这些引脚执行其常规功能，但在测试模式下，它们可以被用作一个串行数据链路，以便在不干扰系统其余部分的情况下测试和诊断IC。每个BSR单元，即BSC（Boundary-Scan Cell），形成一个内部JTAG环路。 在线编程（In-System Programming, ISP）是指在设备运行过程中对固件或存储器进行编程的能力。通过JTAG接口，可以实现对Flash存储器的ISP。例如，对于含有JTAG接口的StrongARM SA1110处理器，可以将它的TCK、TDI、TMS和TDO引脚连接到PC的并行端口，从而通过软件控制JTAG操作。 实现JTAG在线写Flash的硬件设计通常包括将处理器的数据线、地址线和控制线与Flash芯片的相应引脚连接。利用JTAG指令，例如SAMPLE/PRELOAD用于采样或加载BSR数据，EXTEST指令将BSR中的数据传输到实际的芯片引脚，实现对Flash的写操作。BYPASS指令则简单地将数据从TDI直接传递到TDO，跳过BSR，用于优化数据传输。 编写软件来控制JTAG接口和Flash编程通常涉及初始化PC的并行端口，设置JTAG状态，读取Flash状态（如检查锁定状态），然后将编程数据和地址通过TDI送入BSR，最后使用EXTEST指令将数据写入Flash。这个过程可能需要Turbo C或其他编程语言来实现，以确保精确控制数据传输和时序。 JTAG接口及其对Flash的在线编程是嵌入式系统开发中的重要工具，它允许开发者在设备运行时进行调试和更新，提高了开发效率，减少了硬件更换的需求。通过理解JTAG的工作原理和如何利用它进行ISP，可以更有效地处理嵌入式系统的软件开发和维护。