嵌入式软件工程师-嵌入式系统调试与测试-JTAG调试_JTAG调试中的常见问题与解决策略.docxVIP

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JTAG调试基础

1JTAG接口介绍

JTAG（JointTestActionGroup）接口是一种国际标准测试协议，主要用于芯片的测试和调试。它通过一组标准的信号线，允许测试设备访问芯片内部的测试访问端口（TestAccessPort,TAP），从而实现对芯片内部电路的测试和调试。JTAG接口通常包括以下信号线：

TCK（TestClock）：测试时钟信号，用于同步JTAG操作。

TMS（TestModeSelect）：测试模式选择信号，用于控制状态机的模式。

TDI（TestDataInput）：测试数据输入信号，用于向芯片内部发送测试数据。

TDO（TestDataOutput）：测试数据输出信号，用于从芯片内部读取测试数据。

TRST（TestReset）：测试复位信号，用于复位芯片的测试逻辑。

2JTAG调试原理

JTAG调试原理基于边界扫描技术，通过JTAG接口，可以访问芯片内部的边界扫描寄存器（BoundaryScanRegister,BSR）。这些寄存器串联形成一个移位寄存器链，允许外部设备通过TCK时钟信号，将测试数据通过TDI输入，然后通过TDO输出读取结果。JTAG调试可以实现以下功能：

芯片测试：检测芯片内部电路是否正常。

程序下载：通过JTAG接口将程序代码下载到芯片的闪存中。

硬件调试：访问和控制芯片内部的寄存器，进行硬件故障定位和调试。

软件调试：在芯片运行时，通过JTAG接口暂停执行，读取和修改寄存器内容，进行软件故障定位和调试。

2.1示例：使用OpenOCD进行JTAG调试

#OpenOCD配置文件示例

#

#配置目标设备

targetextended-remote/dev/ttyUSB0

#

#配置JTAG适配器

adapter_khz1000

#

#配置调试器

init

resethalt

#

#配置GDB服务器

gdb_port3333

#

#配置断点

breakpointadd0#

#运行至断点

resume

#

#读取寄存器

regr0

#

#修改寄存器

regr00#

#继续执行

resume

#

#退出

shutdown

在上述示例中，我们使用OpenOCD（OpenOn-ChipDebugger）作为JTAG调试工具，通过配置文件，实现了对目标设备的JTAG调试。首先，我们配置了目标设备的JTAG接口，然后初始化调试器，将目标设备复位并暂停执行。接着，我们配置了GDB服务器，以便通过GDB进行远程调试。我们添加了一个断点，然后运行至断点，读取和修改了寄存器内容，最后继续执行并退出调试。

3JTAG信号线功能解析

3.1TCK（TestClock）

TCK信号线用于提供时钟信号，同步JTAG操作。在JTAG操作中，数据的移位和状态机的切换都是由TCK信号控制的。

3.2TMS（TestModeSelect）

TMS信号线用于控制JTAG状态机的模式。通过在TCK的上升沿改变TMS的电平，可以切换JTAG状态机的模式，实现不同的JTAG操作。

3.3TDI（TestDataInput）

TDI信号线用于向芯片内部发送测试数据。在JTAG操作中，数据的输入是通过TDI信号线进行的，数据的移位是由TCK信号控制的。

3.4TDO（TestDataOutput）

TDO信号线用于从芯片内部读取测试数据。在JTAG操作中，数据的输出是通过TDO信号线进行的，数据的移位是由TCK信号控制的。

3.5TRST（TestReset）

TRST信号线用于复位芯片的测试逻辑。在JTAG操作开始前，通常需要通过TRST信号线将芯片的测试逻辑复位到初始状态。

通过理解JTAG接口的信号线功能，我们可以更好地掌握JTAG调试的原理和操作，从而实现对芯片的高效测试和调试。#JTAG调试环境搭建

4开发工具与JTAG适配器选择

在开始JTAG调试之前，选择合适的开发工具和JTAG适配器至关重要。JTAG（JointTestActionGroup）是一种用于测试和调试集成电路的国际标准，它允许我们访问芯片内部的测试访问端口（TAP），从而进行边界扫描测试和调试操作。

4.1开发工具

开发工具通常包括集成开发环境（IDE）和调试器软件。例如，对于ARM架构的微控制器，KeiluVision和IAREmbeddedWorkbench是广泛使用的IDE。这些工具提供了代码编辑、编译、链接和调试的功能。

4.2JTAG适配器

JTAG适配器是连接开发工具和目标硬件的桥梁。常见的适配器有ST-Link、J-L