关于JTAG链使用的设想

摘要：JTAG技术目前比较成熟，而且应用较为广泛，目前只利用到了单板中部分器件级的JTAG级联应用，对于单板级以及系统级的JTAG级联目前还没有采用。本文主要介绍了利用JTAG控制芯片进行系统级的JTAG级联的设想。

关键词：JTAG 101 111JTAG控制芯片

1 DSM单板目前情况

通过近半个月的学习，了解到目前在单板中各功能相似芯片组合成一条JTAG链，各JTAG链通过插座与外面接口相连接，而且各JTAG链独立也没有与系统中的其它单板中的JTAG链路连接。

如果需要利用JTAG扫描芯片故障等需要外接加载头，由系统外的PC机来完成JTAG的扫描以及加载EPLD逻辑等功能。

采用该方法的优点：链接比较简单，可靠性高。

采用该方法的缺点：①在进行不同芯片的JTAG扫描时需要外接不同的JTAG插头，操作不方便，尤其在局方还需要在机框环境中留有一定的操作空间，这对于操作工程师来说更加不方便；②进行EPLD的升级时需要外接JTAG加载头，需要断业务进行升级。

2 NS的101和111JTAG控制芯片

NS的JTAG控制芯片组包括主控制芯片101和JTAG信号接收芯片111。其中101芯片具有通用的local bus总线接口，可以直接与CPU或者桥片的DEVICE总线连接，101芯片把CPU提供的数据信号转换成JTAG信号后由其JTAG接口输出；111芯片是JTAG信号的接收芯片，通过111芯片连接到各相关芯片的JTAG管脚即可。

每片111芯片对外提供三路JTAG信号。每路JTAG信号采用串接各芯片中的JTAG管脚，组成一条闭合的JTAG链即可。而101芯片可以级联多片111芯片。这样可以实现系统级的JTAG级联。

JTAG信号共有5个信号组成：TDI、TDO、TMS、TCK和TRST组成。在单板内组成JTAG级联的方法如下图所示：

这样只要在主控板内放置101芯片，而其它单板中放置111芯片即可实现系统级的单板JTAG级联。

3 利用JTAG链的优点

通过系统级的JTAG链应用可以实现：可以利用JTAG链在线扫描单板中各相关芯片；可以利用JTAG加载EPLD逻辑。

利用JTAG链扫描单板中的各相关芯片，可以只通过一个接头实现对单板中各元器件的检查，减少单板中JTAG连接插座数量以及部分走线，提高单板中的信号质量，从而提高单板的可靠性。

由于目前JTAG技术比较成熟，利用JTAG芯片加载EPLD逻辑可以实现在线加载的功能，提高操作的灵活性和便利性。由于原来的DSM等单板中EPLD逻辑的加载需要通过外部加载头才能实现对EPLD的升级功能，这对于市场中运行的单板如果需要升级逻辑版本时必须操作工程师到局方的现场机房中利用电脑的并口对单板逐个进行EPLD的加载升级操作，这给操作带来极大的不便。通过系统级的JTAG链功能，只需要把EPLD的逻辑加载文件转换为二进制文件后合到系统的文件大包中，当需要升级逻辑时，只需要在后台调用加载命令即可实现在线加载功能。

4 EPLD加载需要注意的问题

由于EPLD逻辑一般都是在单板中实现对各功能器件的控制，因此逻辑加载完成后需要复位刚加载过逻辑的单板，否则有可能出现逻辑运行混乱的情况；主用主控板不能实现对本板逻辑的加载。

参考文献：

[1]Standard Test Access Port and Boundary-Scan Architecture[S]..2001.

[2]IEEE.IEEE Standard Test Access Port And Boundary Scan Archiecture..1993.

[3]IEEE Standard Board.IEEE Standard Test Access Port And Boundery-Scan Architecture...2000.7.

[4]IEEE computer society."IEEE standard for a mixed signal test bus"..2000