使用SPI操作JTAG的两种方案

素颜马尾好姑娘i 2023-02-19 10:25 9阅读 0赞

MCU没有可以直接操作JTAG的外设，一般情况下，可以使用IO模拟来操作JTAG，但是IO模拟速度比较慢。SPI是与JTAG最接近的外设，可以使用SPI来加速JTAG的操作。然而SPI的4根信号（CS、SCK、MISO、MOSI）与JTAG的4根信号（TCK、TMS、TDI、TDO）并不对应，所以不能直接使用，还要一些特殊的处理。

## 仅在寄存器移位阶段使用SPI ##

第一个方案是仅在寄存器移位阶段使用SPI，即在JTAG的Shift-IR、Shift-DR这两个状态使用SPI加速，其它状态下仍然使用IO模拟。用这个方案，口线的对应如下：

*  SPI.SCK -> JTAG.TCK
 *  SPI.MOSI -> JTAG.TDI
 *  SPI.MISO -> JTAG.TDO

JTAG的TMS始终用IO模拟，不用映射到SPI的信号，因为在Shift-IR、Shift-DR的两个状态中TMS保持不变，除了最后一位数据。

用这种方案，使用一个SPI外设来加速寄存器的移位操作。JTAG中占用时间最长的主要是Shift-DR状态，在一定程度上可以利用SPI的速度加快JTAG操作，其它状态仍然是IO模拟，还是比较慢的。

## 利用两个SPI组合操作JTAG ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3pvb21keQ_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]  
如上图所示，一个SPI作为Master，一个SPI作为Slave，两个SPI组合出JTAG所需要的操作。

左下方为Master SPI，左上方为Slave SPI，右边是JTAG。

Master SPI 驱动JTAG 的 TCK 以及 Slave SPI 的SCK，同时驱动 JTAG 的TMS。

Slave SPI 在 Master SPI 的驱动下，驱动 JTAG 的TDI，以及接收 JTAG的TDO。

这个点子源自：[versaloon][] 。

这只是两个SPI驱动JTAG的其中一种配置，也可以用Master SPI驱动 TMS和TDI，或者用Master 驱动 TDI和TDO，都是可以的。核心思想是一样的，用两个SPI，分别做主机从机组合实现JTAG的操作。

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3pvb21keQ_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200620101141937.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3pvb21keQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70#pic_center
[versaloon]: https://github.com/versaloon/versaloon