Jtag保护设计原理
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这些设计本来应该添加在试验平台方案设计中。但是现在试验平台已经设计 出来了，因此本人设计了一块 JTAG 保护电路，串接与仿真器和目标板之间。 该保护电路主要包括了以下四个方面：
1. EMU0 和 EMU1 信号必须连接上拉电阻,使得信号的上升时间小于 10ns.TI 推荐使用 4.7K 的电阻.而我们实验室的板子一贯都没有这样 做。
PD(VCC)
目标板检测：表明仿真电 缆已经连接，目标板已经 上电。在目标板上PD应
该连接到VCC上
TCK_RET GND
测试时钟的返回信号。可 以是缓存或者未缓存的 TCK
接地
输出 输入 输出 输入
输出
输出
目标板状态 输入 输入 输出 输入
输入 输入/输出 输出/输入 输出
输入
输入
3.仿真器和目标板的连接
带电的 JTAG 口仿真器和带电的目标板连接的时候,连接到 PD 管脚上的 VCC 电压会出现一定的纹波波动,因为这样的纹波的波动是出现在线性稳压器之后的 这样就会造成 JTAG 仿真器对 DSP 目标板的不识别。
在工程开发的过程中，如果开发环境总是出现死机，就会延缓工程的开发进 度，如果 JTAG 仿真器识别目标板的几率变小，会使得工程的开发缺乏应有的稳 定性。而如果出现了 DSP 烧毁的情况，整个目标板就会面临报废。所以稳定的 JTAG 口设计方案是整个工程开发的关键，是 DSP 开发过程中稳定硬件平台构建 的关键。
4. 在所有的 JTAG 信号上串联 33 欧姆电阻与仿真器与目标板之间，用作
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阻抗匹配。这个对于我们设计的平台不一定有用，但是大多数厂家或 研究所的电路设计都这样做了，估计是防止高频下出现谐振。这次我 在这个保护电路板中也添加了这一项。
0.引言：
在 TMS320C6000 的开发过程中，使用 TI 推荐的 JTAG 的连接,经常会遇到 CCS 开发环境不稳定的问题。笔者通过实际的测试和分析，在排除 CCS 安装和 计算机操作系统问题后，发现目标板的 JTAG 口的设计存在一些不稳定的因素。 在比较恶劣的情况下，JTAG 口的不稳定性，还会造成 DSP 芯片的烧毁。为此本 文在分析 JTAG（边界扫描）协议，以及 JTAG 仿真口的参考设计的基础上，提 出了一种在实际使用中可以保证 DSP 安全的设计方案。该设计完全可以避免 DSP 由于 JTAG 口不稳定而出现的烧毁现象。
脚串行输入。 TMS（Test Mode Selection Input）用于控制 TAP 的状态模式的转换，在 TCK
上升沿有效。 TRST （Test Reset Input）TAP 控制其的控制信号。该信号可以通过软件复
位。
TAP 控制器
TAP 控制器是一个 16 状态的有限状态机，为 JTAG 提供控制逻辑，控制进入 到 JTAG 结构中各种寄存器内数据通信的扫描与操作。
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将这些管脚和芯片隔离，以控制输入值和获取输出值。当正常运行的时候，这些 寄存器是透明的。这些寄存器连接起来就形成了边界扫描链。一般的芯片都提供 几条边界扫描链。
寄存器和管脚
JTAG 标准中有两类的寄存器：数据寄存器（DR）和指令寄存器（IR），他们都是移位 寄存器。数据寄存器和边界扫描链相连控制数据的输入和输出。指令寄存器用于输入指令， 控制数据寄存器的操作。Bypass 寄存器也是一个一位寄存器，链接于 TDI 和 TDO 之间，为 一些操作提供更加便捷的方式。对这些寄存器的访问都是通过 TAP(Test Access Port)实现的，
2.14 脚 JTAG 接口
在 TMS320C6000 目标板的设计中使用到的 JTAG 接口的管脚如图 1 所示。
TMS 1 TDI 3 PD 5 TDO 7 TCK_RET 9 TCK 11 EMU0 13
2 TRST
4 GND
6 空脚
8 GND
10 GND
12
14 图1
GND EMU1
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目标板上布线所引起的信号的反射，CCS 开发软件会造成操作系统死机。尤其 是在 JTAG 口仿真器插拔的过程中,仿真器连接在并口上，或者连接在 USB 口上， 虽然关掉了目标板上的电源，但是由于计算机的并口和 USB 口都是带电的,甚至 在并口仿真器上的电源被拔下后,JTAG 口上也会有一些存留的电压,这样就会对 目标板上的 DSP 造成损害,严重的时候还会使得 DSP 烧毁.
2. 为了得到较好的时钟信号, 将得到的 TCK 信号通过逻辑门整形,并考 虑时钟信号的反射,在与 DSP 芯片的连接处,添加了 33ohm 的电阻.这个 我们也没有弄过。
3. 通过逻辑器件的隔离很好的解决了由于 TI 推荐的 JTAG 口与 DSP 连接方案所产 生的 DSP 烧毁的现象.我做的板子就出现 了仿真器击穿 tms320c6416 jtag 口的现 象。在这次设计的保护电路中，采用 74LVT245 隔离 DSP 芯片与仿真器，该 器件是 3 态门桥电路，如右图所示，在 发生异常可能烧坏芯片的时候会首先烧 毁该芯片，而不会是 DSP 芯片，以此达到保护 DSP 芯片的目的。
通过 TAP 接口，对数据寄存器（DR）进行访问的一般的过程是：通过指令寄存器（IR）， 选定一个需要访问的数据寄存器；把选定的数据寄存器连接到 TDI 和 TDO 之间；由 TCK 驱动，通过 TDI，把需要的数据输入到选定的数据寄存器当中去；同时把选定的数据寄存器 中的数据通过 TDO 读出来。。
4.改进的 JTAG 仿真口设计
为了保护 DSP，本次 JTAG 保护电路设计参考 JTAG 协议将 DSP 的 JTAG 口 和仿真器通过数据缓存器的联接实现隔离。而 TMS320C6000 的 JTAG 的数据电 平是 3.3V，所以为了使通过数据缓存的 JTAG 仿真器数据的电平匹配，可以改进 数据缓存的电源设计。.原理如下图。
随着电路设计的规模的不断的增大，和复杂程度的不断的提高，自动测试技 术的显得的越来越重要。各种的测试的技术应运而生。边界扫描技术的就是一种 扩展的自动测试技术，它在测试时不需要其他的测试设备，不仅可以测试芯片或 者 PCB 的逻辑测试功能，还可以测试芯片之间或 PCB 之间的连接是否正确。
扫描链
在 J TA G 调试当中，边界扫描 Boundary-Scan 是一个很重要的概念。边界扫 描的技术的思想是在输入输出的管脚上增加一个移位寄存器。当进行调试的时候
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总线协议：
IEEE1149.1 规定了对测试接入接口的要求。如下所示：
14 脚 JTAG 口的信号的时序图如下所示：
TMS 和 TDI 信号在器件 TCK 的上升沿被采样. TDO 信号在 TCK 的下降沿被采样.
14 脚仿真接口的管脚信号的描述如下表所示：
表
1
信号
描述
仿真器状态
TMS TDI
TDO TCK
测试模式选择
输出
测试数据输入
输出
测试数据输出
输入
测试时钟：TCK是一个来自 仿真器的10.368MHZ的时
钟，该信号可以用来驱动系
统的测试时钟。
输出
TRST
测试复位
EMU0 EMU1
仿真管脚0 仿真管脚1
在目标板和仿真器之间，高质量的信号是相当的重要的。 通过上表对 14 脚 JTAG 仿真接口信号的描述，和总线协议的描述,TI 公司提 供了参考的 14 脚 JTAG 仿真器和 TMS3206000 的接口如下图所示。
在该电路的连接中,由于 JTAG 口的仿真器直接与 DSP 上的 JTAG 口连 接,PC 机和目标板上的 DSP 通信的过程中，如果 TCK 信号受到干扰—比如来自
1. JTAG 边界扫描
JTAG 边界扫描原理
JTAG 边界扫描或 IEEE 1149 标准是由“测试联合行动组”(Joint Test Action Group ,J TA G) 开发的针对 PCB 的“标准测试访问接口和边界扫描结构”的标准。 这个标准是 1 标准即 JTAG 标准由 JTAG 组织最初提出，最终由 IEEE 批准并 且标准化的。
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TAP 的五个基本的信号是： TCK （Test clock input）：为 TAP 控制器提供时钟信号。 TDI （Test data input）：数据输入信号，所有的数据按 TCK 时序从这个引
脚串行输入。 TDO （Test data output）数据输入信号，所有的数据按 TCK 时序从这个引
尤其是在jtag口仿真器插拔的过程中仿真器连接在并口上或者连接在usb口上虽然关掉了目标板上的电源但是由于计算机的并口和usb口都是带电的甚至在并口仿真器上的电源被拔下后jtag口上也会有一些存留的电压这样就会对目标板上的dsp造成损害严重的时候还会使得dsp烧毁
3TMS320C6000 JTAG 简介及改进设计
这些设计本来应该添加在试验平台方案设计中。但是现在试验平台已经设计 出来了，因此本人设计了一块 JTAG 保护电路，串接与仿真器和目标板之间。 该保护电路主要包括了以下四个方面：
1. EMU0 和 EMU1 信号必须连接上拉电阻,使得信号的上升时间小于 10ns.TI 推荐使用 4.7K 的电阻.而我们实验室的板子一贯都没有这样 做。
PD(VCC)
目标板检测：表明仿真电 缆已经连接，目标板已经 上电。在目标板上PD应
该连接到VCC上
TCK_RET GND
测试时钟的返回信号。可 以是缓存或者未缓存的 TCK
接地
输出 输入 输出 输入
输出
输出
目标板状态 输入 输入 输出 输入
输入 输入/输出 输出/输入 输出
输入
输入
3.仿真器和目标板的连接
带电的 JTAG 口仿真器和带电的目标板连接的时候,连接到 PD 管脚上的 VCC 电压会出现一定的纹波波动,因为这样的纹波的波动是出现在线性稳压器之后的 这样就会造成 JTAG 仿真器对 DSP 目标板的不识别。
在工程开发的过程中，如果开发环境总是出现死机，就会延缓工程的开发进 度，如果 JTAG 仿真器识别目标板的几率变小，会使得工程的开发缺乏应有的稳 定性。而如果出现了 DSP 烧毁的情况，整个目标板就会面临报废。所以稳定的 JTAG 口设计方案是整个工程开发的关键，是 DSP 开发过程中稳定硬件平台构建 的关键。
4. 在所有的 JTAG 信号上串联 33 欧姆电阻与仿真器与目标板之间，用作
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
阻抗匹配。这个对于我们设计的平台不一定有用，但是大多数厂家或 研究所的电路设计都这样做了，估计是防止高频下出现谐振。这次我 在这个保护电路板中也添加了这一项。
0.引言：
在 TMS320C6000 的开发过程中，使用 TI 推荐的 JTAG 的连接,经常会遇到 CCS 开发环境不稳定的问题。笔者通过实际的测试和分析，在排除 CCS 安装和 计算机操作系统问题后，发现目标板的 JTAG 口的设计存在一些不稳定的因素。 在比较恶劣的情况下，JTAG 口的不稳定性，还会造成 DSP 芯片的烧毁。为此本 文在分析 JTAG（边界扫描）协议，以及 JTAG 仿真口的参考设计的基础上，提 出了一种在实际使用中可以保证 DSP 安全的设计方案。该设计完全可以避免 DSP 由于 JTAG 口不稳定而出现的烧毁现象。
脚串行输入。 TMS（Test Mode Selection Input）用于控制 TAP 的状态模式的转换，在 TCK
上升沿有效。 TRST （Test Reset Input）TAP 控制其的控制信号。该信号可以通过软件复
位。
TAP 控制器
TAP 控制器是一个 16 状态的有限状态机，为 JTAG 提供控制逻辑，控制进入 到 JTAG 结构中各种寄存器内数据通信的扫描与操作。
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
将这些管脚和芯片隔离，以控制输入值和获取输出值。当正常运行的时候，这些 寄存器是透明的。这些寄存器连接起来就形成了边界扫描链。一般的芯片都提供 几条边界扫描链。
寄存器和管脚
JTAG 标准中有两类的寄存器：数据寄存器（DR）和指令寄存器（IR），他们都是移位 寄存器。数据寄存器和边界扫描链相连控制数据的输入和输出。指令寄存器用于输入指令， 控制数据寄存器的操作。Bypass 寄存器也是一个一位寄存器，链接于 TDI 和 TDO 之间，为 一些操作提供更加便捷的方式。对这些寄存器的访问都是通过 TAP(Test Access Port)实现的，
2.14 脚 JTAG 接口
在 TMS320C6000 目标板的设计中使用到的 JTAG 接口的管脚如图 1 所示。
TMS 1 TDI 3 PD 5 TDO 7 TCK_RET 9 TCK 11 EMU0 13
2 TRST
4 GND
6 空脚
8 GND
10 GND
12
14 图1
GND EMU1
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目标板上布线所引起的信号的反射，CCS 开发软件会造成操作系统死机。尤其 是在 JTAG 口仿真器插拔的过程中,仿真器连接在并口上，或者连接在 USB 口上， 虽然关掉了目标板上的电源，但是由于计算机的并口和 USB 口都是带电的,甚至 在并口仿真器上的电源被拔下后,JTAG 口上也会有一些存留的电压,这样就会对 目标板上的 DSP 造成损害,严重的时候还会使得 DSP 烧毁.
2. 为了得到较好的时钟信号, 将得到的 TCK 信号通过逻辑门整形,并考 虑时钟信号的反射,在与 DSP 芯片的连接处,添加了 33ohm 的电阻.这个 我们也没有弄过。
3. 通过逻辑器件的隔离很好的解决了由于 TI 推荐的 JTAG 口与 DSP 连接方案所产 生的 DSP 烧毁的现象.我做的板子就出现 了仿真器击穿 tms320c6416 jtag 口的现 象。在这次设计的保护电路中，采用 74LVT245 隔离 DSP 芯片与仿真器，该 器件是 3 态门桥电路，如右图所示，在 发生异常可能烧坏芯片的时候会首先烧 毁该芯片，而不会是 DSP 芯片，以此达到保护 DSP 芯片的目的。
通过 TAP 接口，对数据寄存器（DR）进行访问的一般的过程是：通过指令寄存器（IR）， 选定一个需要访问的数据寄存器；把选定的数据寄存器连接到 TDI 和 TDO 之间；由 TCK 驱动，通过 TDI，把需要的数据输入到选定的数据寄存器当中去；同时把选定的数据寄存器 中的数据通过 TDO 读出来。。
4.改进的 JTAG 仿真口设计
为了保护 DSP，本次 JTAG 保护电路设计参考 JTAG 协议将 DSP 的 JTAG 口 和仿真器通过数据缓存器的联接实现隔离。而 TMS320C6000 的 JTAG 的数据电 平是 3.3V，所以为了使通过数据缓存的 JTAG 仿真器数据的电平匹配，可以改进 数据缓存的电源设计。.原理如下图。
随着电路设计的规模的不断的增大，和复杂程度的不断的提高，自动测试技 术的显得的越来越重要。各种的测试的技术应运而生。边界扫描技术的就是一种 扩展的自动测试技术，它在测试时不需要其他的测试设备，不仅可以测试芯片或 者 PCB 的逻辑测试功能，还可以测试芯片之间或 PCB 之间的连接是否正确。
扫描链
在 J TA G 调试当中，边界扫描 Boundary-Scan 是一个很重要的概念。边界扫 描的技术的思想是在输入输出的管脚上增加一个移位寄存器。当进行调试的时候
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
总线协议：
IEEE1149.1 规定了对测试接入接口的要求。如下所示：
14 脚 JTAG 口的信号的时序图如下所示：
TMS 和 TDI 信号在器件 TCK 的上升沿被采样. TDO 信号在 TCK 的下降沿被采样.
14 脚仿真接口的管脚信号的描述如下表所示：
表
1
信号
描述
仿真器状态
TMS TDI
TDO TCK
测试模式选择
输出
测试数据输入
输出
测试数据输出
输入
测试时钟：TCK是一个来自 仿真器的10.368MHZ的时
钟，该信号可以用来驱动系
统的测试时钟。
输出
TRST
测试复位
EMU0 EMU1
仿真管脚0 仿真管脚1
在目标板和仿真器之间，高质量的信号是相当的重要的。 通过上表对 14 脚 JTAG 仿真接口信号的描述，和总线协议的描述,TI 公司提 供了参考的 14 脚 JTAG 仿真器和 TMS3206000 的接口如下图所示。
在该电路的连接中,由于 JTAG 口的仿真器直接与 DSP 上的 JTAG 口连 接,PC 机和目标板上的 DSP 通信的过程中，如果 TCK 信号受到干扰—比如来自
1. JTAG 边界扫描
JTAG 边界扫描原理
JTAG 边界扫描或 IEEE 1149 标准是由“测试联合行动组”(Joint Test Action Group ,J TA G) 开发的针对 PCB 的“标准测试访问接口和边界扫描结构”的标准。 这个标准是 1 标准即 JTAG 标准由 JTAG 组织最初提出，最终由 IEEE 批准并 且标准化的。
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
TAP 的五个基本的信号是： TCK （Test clock input）：为 TAP 控制器提供时钟信号。 TDI （Test data input）：数据输入信号，所有的数据按 TCK 时序从这个引
脚串行输入。 TDO （Test data output）数据输入信号，所有的数据按 TCK 时序从这个引
尤其是在jtag口仿真器插拔的过程中仿真器连接在并口上或者连接在usb口上虽然关掉了目标板上的电源但是由于计算机的并口和usb口都是带电的甚至在并口仿真器上的电源被拔下后jtag口上也会有一些存留的电压这样就会对目标板上的dsp造成损害严重的时候还会使得dsp烧毁
3TMS320C6000 JTAG 简介及改进设计