嵌入式开发板JTAG接口解读

　　TAG(Joint Test Action Group，联合测试行动小组)是一种国际标准测试协议，主要用于芯片内部测试及对系统进行仿真、调试， JTAG技术是一种嵌入式调试技术，它在芯片内部封装了专门的测试电路TAP(Test Access Port，测试访问口)，通过专用的JTAG测试工具对内部节点进行测试。

　　如今大多数比较复杂的器件都支持 JTAG协议，如ARM、DSP、FPGA器件等。标准的 JTAG接口是4线： TMS 、TCK 、TDI 、TDO，分别为测试模式选择、测试时钟、测试数据输入和测试数据输出。如今JTAG接口的连接有两种标准，即14针接口和20针接口。

　　通常所说的JTAG大致分两类，一类用于测试芯片的电气特性，检测芯片是否有问题;一类用于Debug;一般支持JTAG的CPU内都包含了这两个模块。

　　一个含有JTAG Debug接口模块的CPU，只要时钟正常，就可以通过JTAG接口访问CPU的内部寄存器和挂在CPU总线上的设备，如FLASH，RAM，SOC(比如4510B，44Box，AT91M系列)内置模块的寄存器，像UART，TImers，GPIO等等的寄存器。

　　上面说的只是JTAG接口所具备的能力，要使用这些功能，还需要软件的配合，具体实现的功能则由具体的软件决定。例如下载程序到RAM功能。了解SOC的都知道，要使用外接的RAM，需要参照SOC DataSheet的寄存器说明，设置RAM的基地址，总线宽度，访问速度等等。有的SOC则还需要Remap，才能正常工作。运行Firmware时，这些设置由Firmware的初始化程序完成。但如果使用JTAG接口，相关的寄存器可能还处在上电值，甚至时错误值，RAM不能正常工作，所以下载必然要失败。要正常使用，先要想办法设置RAM。在ADW中，可以在Console窗口通过Let 命令设置，在AXD中可以在Console窗口通过Set命令设置。

1. setmem 0xfffff124,0xFFFFFFFF,32 －－－关闭所有中断
   
2. setmem 0xffe00000,0x0100253d,32 －－－设置CS0
   
3. setmem 0xffe00004,0x02002021,32 －－－设置CS1
   
4. setmem 0xffe00008,0x0300253d,32 －－－设置CS2
   
5. setmem 0xffe0000C,0x0400253d,32 －－－设置CS3
   
6. setmem 0xffe00020,1,32 －－－Remap

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如果要在ADW(SDT带的DEBUG)中使用，则要改为：

1. let 0xfffff124=0xFFFFFFFF －－－关闭所有中断
   
2. let 0xffe00000=0x0100253d －－－设置CS0
   
3. let 0xffe00004=0x02002021 －－－设置CS1
   
4. let 0xffe00008=0x0300253d －－－设置CS2
   
5. let 0xffe0000C=0x0400253d －－－设置CS3
   
6. let 0xffe00020=1 －－－Remap

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　　为了方便使用，可以将上述命令保存为一个文件config.ini, 在Console窗口输入 ob config.ini 即可执行。使用其他debug，大体类似，只是命令和命令的格式不同。设置RAM时，设置的寄存器以及寄存器的值必须和要运行程序的设置一致。一般编译生成的目标文件是ELF格式，或类似的格式，包含有目标码运行地址，运行地址在Link时候确定。Debug下载程序时根据ELF文件中的地址信息下载程序到指定的地址。如果在把RAM的基地址设置为0x10000000, 而在编译的时候指定Firmware的开始地址在0x02000000, 下载的时候，目标码将被下载到0x02000000，显然下载会失败。

　　通过JTAG下载程序前应关闭所有中断，这一点和Firmware初始化时关闭中断的原因相同。在使用JTAG接口的时候，各中断的使能未知，尤其是FLASH里有可执行码的情况，可能会有一些中断被使能。使用JTAG下载完代码，要执行时，有可能因为未完成初始化就产生了中断，导致程序异常。所以，需要先关闭中断，一般通过设置SOC的中断控制寄存器完成。

　　使用JTAG写Flash。在理论上，通过JTAG可以访问CPU总线上的所有设备，所以应该可以写FLASH，但是FLASH写入方式和RAM大不相同，需要特殊的命令，而且不同的FLASH擦除，编程命令不同，而且块的大小，数量也不同，很难提供这一项功能。所以一般Debug不提供写Flash功能，或者仅支持少量几种Flash。

　　目前就我知道的，针对arm，只有FlashPGM这个软件提供写FLASH功能，但使用也非常麻烦。AXD，ADW都不提供写FLASH功能。我写Flash的方法时是，自己写一个简单的程序，专门用于写目标板的FLASH，利用JTAG接口，下载到目标板，再把要烧写的目标码装成BIN格式，也下到目标板(地址和烧FLASH的程序的地址不同)，然后运行已经下载的烧FLASH的程序。使用这种方式，比起FlashPGM的写Flash，速度似乎要快一些。