基于JTAG口对F1aSh的在线编程平台
随着嵌入式技术的发展，在一些高端的掌上设备中，都使用了flash芯片，如compaq的ipaq、联想的天祺系列等产品。但对于研发人员来说，在开发阶段需要大量的程序调试，就意味着要对f1ash进行擦除和改写的工作，因此，如何对f1ash进行在线编程是问题的关键所在。本文介绍一种通过 jtag对flash进行的在线编程方法。
1 jtag简介
jtag（joint test action group）是1985年制定的检测pcb和ic芯片的一个标准，1990年被修改后成为ieee的一个标准，即ieeell49.1-1990。通过这个标准，可对具有jtag口芯片的硬件电路进行边界扫描和故障检测。
具有jtag口的芯片都有如下jtag引脚定义：
tck--测试时钟输入;
tdi--测试
数据输入，数据通过tdi输入jtag口;
tdo--测试数据输出，数据通过tdo从jtag口输出;
tms--测试模式选择，tms用来设置jtag口处于某种特定的测试模式。
可选引脚trst一测试复位，输入引脚，低电平有效。
含有jtag口的芯片种类较多，如cpu、dsp、cpld等。
jtag内部有一个状态机，称为tap控制器。tap控制器的状态机通过tck和tms进行状态的改变，实现数据和指令的输入。图1为tap控制器的状态机框图。
2 jtag芯片的边界扫描寄存器
jtag标准定义了一个串行的移位寄存器。寄存器的每一个单元分配给ic芯片的相应引脚，每一个独立的单元称为bsc（boundary-scan cell）边界扫描单元。这个串联的bsc在ic内部构成jtag回路，所有的bsr（boundary-scan register）边界扫描寄存器通过jtag测试激活，平时这些引脚保持正常的ic功能。图2为具有jtag口的ic内部bsr单元与引脚的关系。
3 jtag在线写fiash的硬件电路设计和与pc的连接方式
以含jtag接口的strongarm salll0为例，flash为intel 28f128j32 16mb容量。salll0的jtag的tck、tdi、tms、tdo分别接pc并口的2、3、4、11线上，通过程序将对jtag口的控制指令和目标代码从pc的并口写入jtag的bsr中。在设计pcb时，必须将sall10的数据线和地址线及控制线与flash的地址线、数据线和控制线相连。因 salll0的数据线、地址线及控制线的引脚上都有其相应bsc，只要用jtag指令将数据、地址及控制信号送到其bsc中，就可通过bsc对应的引脚将信号送给flash，实现对flash的操作。jtag的系统板设计和连线关系如图3所示。
4 通过使用tap状态机的指令实行对fiash的操作
通过tck、tms的设置，可将jtag设置为接收指令或数据状态。jtag常用指令如下：
sample/preload--用此指令采样bsc内容或将数据写入bsc单元;
extest--当执行此指令时，bsc的内容通过引脚送到其连接的相应芯片的引脚，我们就是通过这条指令实现在线写f1ash的;
bypass--此指令将一个一位寄存器置于bsc的移位回路中，即仅有一个一位寄存器处于tdi和tdo之间。
在pcb电路设计好后，即可用程序先将对jtag的控制指令，通过tdi送入jtag控制器的指令寄存器中。再通过tdi将要写flash的地址、数据及控制线信号入bsr中，并将数据锁存到bsc中，用extest指令通过bsc将数据写入flash。
5 软件编程
在线写flash的程序用turbo c编写。程序使用pc的并行口，将程序通过含有jtag的芯片写入flash芯片。程序先对pc的并口初始化，对jtag口复位和测试，并读f1ash，判断是否加锁。如加锁，必须先解锁，方可进行操作。写flash之前，必须对其先擦除。将jtag芯片设置在extest模式，通过pc的并口，将目标文件通过jtag写入flash，
并在烧写完成后进行校验。程序主流程如图4所示。
通过jtag的读芯片id子程序如下
void id_command（void）{
putp（1，0，ip）;//run-test/idle：使jtag复位
putp（1，0，ip）;//run-test/idle
putp（1，0，ip）;//run-test/idle
putp（1，0，ip）;//run-test/idle
putp（1，1，ip）;
putp（1，1，ip）; //选择指令寄存器
putp（1，0，ip）; //捕获指令寄存器
putp（1，0，ip）; //移位指令寄存器
putp（0，0，ip）; // salll0 jtag口指令长度5位，
//idcode为01100
putp（1，0，ip）;
putp（1，0，ip）;
putp（0，0，ip）;
putp（0，0，1p）;
putp（0，1，ip）; // 退出指令寄存器
putp（1，1，ip）; // 更新指令寄存器，执行指令寄存器中的
// 指令
putp（1，0，ip）; // run-test/idle
putp（1，0，ip）; //run-test/idle
putp（1，0，ip）; //run-test/idle
putp（1，1，ip）;
putp（1，0，ip）;
if（check-id（salll0id））
error_out（“failed to read device id for the sa-1110”）;
putp（1，1，ip）;//退出数据寄存器
putp（1，1，ip）;//更新数据寄存器
putp（1，0，ip）; // run-test/idle，使jtag复位
putp（1，0，ip）;//run-test/idle
putp（1，0，ip）; //run-test/idle}
6 电路设计和编程中的注意事项
①f1ash芯片的we、ce、oe等控制线必须与salll0的bsr相连。只有这样，才能通过bsr控制flash的相应引脚。
②jtag口与pc并口的连接线要尽量短，原则上不大于15 cm。
③f1ash在擦写和编程时所需的工作电流较大，在选用系统的供电芯片时，必须加以考虑。
④为提高对flash的编程速度，尽量使tck不低于6 mhz，可在编写烧写flash程序时实现。
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具有jtag口的芯片都有如下jtag引脚定义：
tck--测试时钟输入;
tdi--测试
数据输入，数据通过tdi输入jtag口;
tdo--测试数据输出，数据通过tdo从jtag口输出;
tms--测试模式选择，tms用来设置jtag口处于某种特定的测试模式。
可选引脚trst一测试复位，输入引脚，低电平有效。
含有jtag口的芯片种类较多，如cpu、dsp、cpld等。
jtag内部有一个状态机，称为tap控制器。tap控制器的状态机通过tck和tms进行状态的改变，实现数据和指令的输入。图1为tap控制器的状态机框图。
2 jtag芯片的边界扫描寄存器
jtag标准定义了一个串行的移位寄存器。寄存器的每一个单元分配给ic芯片的相应引脚，每一个独立的单元称为bsc（boundary-scan cell）边界扫描单元。这个串联的bsc在ic内部构成jtag回路，所有的bsr（boundary-scan register）边界扫描寄存器通过jtag测试激活，平时这些引脚保持正常的ic功能。图2为具有jtag口的ic内部bsr单元与引脚的关系。
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并在烧写完成后进行校验。程序主流程如图4所示。
通过jtag的读芯片id子程序如下
void id_command（void）{
putp（1，0，ip）;//run-test/idle：使jtag复位
putp（1，0，ip）;//run-test/idle
putp（1，0，ip）;//run-test/idle
putp（1，0，ip）;//run-test/idle
putp（1，1，ip）;
putp（1，1，ip）; //选择指令寄存器
putp（1，0，ip）; //捕获指令寄存器
putp（1，0，ip）; //移位指令寄存器
putp（0，0，ip）; // salll0 jtag口指令长度5位，
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putp（1，0，ip）;
putp（1，0，ip）;
putp（0，0，ip）;
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putp（1，0，ip）; // run-test/idle
putp（1，0，ip）; //run-test/idle
putp（1，0，ip）; //run-test/idle
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putp（1，0，ip）;
if（check-id（salll0id））
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③f1ash在擦写和编程时所需的工作电流较大，在选用系统的供电芯片时，必须加以考虑。
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