随想录（jtag知识点小结）

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    jtag调试是嵌入式开发中常用的一种调试方法。目前大多数soc都支持jtag调试，开发者只需要一个jtag转接器，一边是usb口连接电脑，一边是jtag连接开发板，就可以顺利进行后续的开发和调试工作了。

 

1、jtag是硬件协议

    jtag和spi、nand、uart、iic一样，是一个硬件协议，主要由5个pin组成，分别是tdi、tdo、clk、rst、tms。

 

2、jtag的主要功能

    目前，jtag主要负责下载和调试两个功能。下载，即利用jtag将二进制文件下载到norflash或者是nandflash当中。调试，就是利用jtag实现对cpu的单步调试。这在开发的初始阶段是非常有用的。

 

3、jtag下载flash的基本原理

    很多时候，jtag实现flash的下载功能，是因为jtag先实现一个最小bin文件，加载到内部sram中。紧接着jtag使能cpu，这个最小bin完成flash的驱动配置，将从jtag接受到文件写入到flash当中去，比如说stm32中下载算法就是这里说的最小bin文件，如果使用的不是通用型flash，那么就需要自己编写。

 

4、jtag调试原理

    jtag调试离不开cpu内部的debug模块。所有的断点设置、外设访问、寄存器读取、ram操作这些动作都需要cpu的配合。除此之外，为了实现jtag和gdb的完美配合，还需要在上位机侧实现一个gdbserver + commnd解析工具，实现pc和usb的通信。

 

5、jtag的硬件实现

    目前网上有一些jtag的开源实现方法，比如说openjtag。要做一个适合自己的仿真器或者下载器，一般需要一个stm32芯片，负责pc和仿真器通讯（usb通信），还需要一个fpga，负责jtag的收发操作。当然，fpga中的verilog代码也是需要自己完成的。

 

6、jtag的软件实现

    除了硬件之外，jtag还需要一个command上位机程序、一个下位机的固件程序。当然，为了方便上位机使用，还需要设计一个GUI、gdbserver、command parse的框架。

 

7、jtag的基本流程

    pc -> || usb -> stm32 -> fpga || -> dev board

    pc <- || usb <- stm32 <- fpag || <- dev board

 

8、目前市场上的jtag工具

    由于现在电脑普遍没有并口，现在用的最多的jtag调试工具还是jlink或者openjtag这样的usb转jtag调试板。

 

9、什么情况下不需要jtag

     目前很多开发板支持从sd卡启动系统，那么这个时候其实不存在flash烧录的情况，也就无所谓jtag功能了。通常，一般的soc支持jtag、norflash、nandflash、sd四种启动方式，如果能用sd卡启动，那也是非常不错的一种选择。