JTAG和支持JTAG的CPU

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，象UART，Timers，GPIO等等的寄存器。

下面是一个设置AT91M40800的命令序列，关闭中断，设置CS0-CS3, 并进行Remap，适用于AXD(ADS带的Debug)

setmem 0xfffff124,0xFFFFFFFF,32 ---关闭所有中断

setmem 0xffe00000,0x0100253d,32 ---设置CS0 0xffe00004,0x02002021,32 ---设置CS1

setmem 0xffe00008,0x0300253d,32 ---设置CS2

setmem 0xffe0000C,0x0400253d,32 ---设置CS3

setmem 0xffe00020,1,32 ---Remap

如果要在ADW(SDT带的DEBUG)中使用，则要改为：

let 0xfffff124=0xFFFFFFFF ---关闭所有中断

let 0xffe00000=0x0100253d ---设置CS0

let 0xffe00004=0x02002021 ---设置CS1

let 0xffe00008=0x0300253d ---设置CS2

let 0xffe0000C=0x0400253d ---设置CS3

let 0xffe00020=1 ---Remap

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。

使用这种方式，比起FlashPGM的写Flash，速度似乎要快一些。

01关于简单JTAG电缆

目前有各种各样简单JTAG电缆，其实只是一个电平转换电路，同时还起到保护作用。JTAG的逻辑则由运行在PC上的软件实现，所以在理论上，任何一个简单JTAG电缆，都可以支持各种应用软件，如Debug等。

我就曾使用同一个JTAG电缆写Xilinx CPLD，AXD/ADW调试程序。关键再于软件的支持，大多数软件都不提供设定功能，因而只能支持某种JTAG电缆。

关于简单JTAG电缆的速度。JTAG是串行接口，使用打印口的简单JTAG电缆，利用的是打印口的输出带锁存的特点，使用软件通过I/O产生JTAG时序。

由JTAG标准决定，通过JTAG写/读一个字节要一系列的操作，根据我的分析，使用简单JTAG电缆，利用打印口，通过JTAG输出一个字节到目标板，平均需要43个打印口I/O, 在我机器上(P4 1.7G)，每秒大约可进行660K次 I/O 操作，所以下载速度大约在660K/43, 约等于15K Byte/S. 对于其他机器，I/O速度大致相同，一般在600K ~ 800K.

02关于如何提高JTAG下载速度

很明显，使用简单JTAG电缆无法提高速度。要提高速度，大致有两种办法：

1、使用嵌入式系统提供JTAG接口，嵌入式系统和微机之间通过USB/Ethernet相连，这要求使用MCU。

2、使用CPLD/FPGA提供JTAG接口，CPLD/FPGA和微机之间使用EPP接口(一般微机打印口都支持EPP模式)，EPP接口完成微机和CPLD/FPGA之间的数据传输，CPLD/FPGA完成JTAG时序。

这两种方法本人都实现过。

第一个方法可以达到比较高的速度，实测超过了200KByte/S(注意：是Byte，不是Bit);但是相对来说，硬件复杂，制造相对复杂。

第二种相对来说，下载速度要慢一些，最快时达到96KByte/S，但电路简单，制造方便，而且速度可以满足需要。第二种方案还有一个缺点，由于进行I/O操作时，CPU不会被释放，因此在下载程序时，微机CPU显得很繁忙。

总的来说，本人认为，对于个人爱好者来说，第二种方法更可取。