CPLD(Complex Programmable Logic Device)是一种可编程逻辑器件,它允许用户通过配置存储器来定义其内部逻辑。在电子工程中,CPLD常用于实现复杂的数字电路设计,如接口控制、信号处理等。JTAG(Joint Test Action Group)则是一种标准的测试接口,最初用于硬件的边界扫描测试,但现在也广泛应用于编程和调试这些器件。
本文档将深入探讨如何利用MCU(Microcontroller Unit)模拟JTAG接口,以实现对CPLD的在线编程。这种技术对于开发过程中的快速原型验证和现场升级有着重要意义,因为它允许开发者在不依赖专用硬件编程设备的情况下更新CPLD的配置。
我们需要理解JTAG的基本工作原理。JTAG接口通常包含四个引脚:TCK(Test Clock)、TDI(Test Data In)、TDO(Test Data Out)和TMS(Test Mode Select)。MCU通过模拟这些信号,可以向CPLD发送编程数据并接收返回的确认信息。
C代码是实现MCU模拟JTAG的关键部分。这部分代码通常会包含以下功能模块:
1. **时钟管理**:MCU需要产生准确的TCK时钟,以同步与CPLD的通信。这可能涉及定时器设置和中断处理。
2. **数据输入输出**:TDI和TDO的管理,包括数据的串行化和解串行化。MCU通过改变TDI引脚的电平,并根据TCK的上升沿采样TDO,来实现数据的传输。
3. **模式选择**:TMS引脚的控制决定了JTAG协议的不同操作,如进入测试逻辑复位(TLR)状态、选择不同的链路设备等。
4. **协议实现**:包括JTAG的初始化序列、BYPASS命令、EXTEST命令等,这些命令用于测试和编程CPLD。
5. **编程数据的加载**:CPLD的配置数据通常以二进制或文本格式存储,代码需要能够读取这些数据并将其转换为JTAG协议所需的格式。
6. **错误检测和处理**:在编程过程中,需要检查返回的TDO数据以确认编程是否成功,若发现错误,则需要采取相应措施,如重试或停止编程。
在提供的资源“SIMJTAG”中,你将找到实现上述功能的详细文档和C代码。通过阅读文档,你可以了解每一步的具体实现细节,包括如何配置MCU的GPIO端口模拟JTAG引脚,以及如何编写控制程序来执行JTAG协议。同时,代码示例将帮助你理解如何在实际项目中应用这些概念。
模拟JTAG加载CPLD的实践是一个深入学习嵌入式系统、数字电路和编程技巧的好机会。它不仅要求对硬件有深入理解,还需要掌握微控制器编程和通信协议的知识。通过这样的实践,你可以提升自己在硬件开发领域的技能,并且能够灵活应对各种现场升级和调试需求。