在數(shù)字電路的開(kāi)發(fā)和調(diào)試過(guò)程中經(jīng)常需要用JTAG來(lái)觀察和修改芯片狀態(tài)。本篇文章將從JTAG的介紹及使用詳細(xì)步驟以來(lái)展開(kāi)描述。

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JTAG介紹

JTAG是英文“Joint Test Action Group”的縮寫(xiě)，是一種硬件調(diào)試和測(cè)試技術(shù)，常被用于在集成電路中診斷和調(diào)試問(wèn)題。JTAG的正式名稱(chēng)為IEEE 1149.1標(biāo)準(zhǔn)，是一種通過(guò)掃描鏈(scan chain)實(shí)現(xiàn)的測(cè)試方法，該方法可以在不破壞芯片的情況下，對(duì)集成電路進(jìn)行測(cè)試和調(diào)試。JTAG技術(shù)廣泛應(yīng)用于數(shù)字集成電路、嵌入式系統(tǒng)和電路板等硬件開(kāi)發(fā)領(lǐng)域。

在JTAG中，芯片上的所有測(cè)試點(diǎn)都被連接到一個(gè)掃描鏈中，這個(gè)掃描鏈允許對(duì)芯片進(jìn)行“非入侵式”地加載測(cè)試模式或者讀取芯片中的狀態(tài)。除了測(cè)試和調(diào)試，JTAG還可以用于燒寫(xiě)程序和配置數(shù)據(jù)到芯片中，從而方便開(kāi)發(fā)人員進(jìn)行硬件和軟件的聯(lián)合調(diào)試和測(cè)試。JTAG接口通常由調(diào)試工具連接到開(kāi)發(fā)板上，以便開(kāi)發(fā)人員可以遠(yuǎn)程調(diào)試和測(cè)試集成電路。

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JTAG使用教程

以下教程使用軟件環(huán)境為T(mén)elink IoT Studio(V2023.8)。軟件環(huán)境下載地址：

http://wiki.telink-semi.cn/wiki/IDE-and-Tools/Telink_IoT_Studio/

1、硬件連接

將TLSR9 DEV KEY與開(kāi)發(fā)板進(jìn)行連接，保證TCK(測(cè)試時(shí)鐘輸入)、TMS(測(cè)試模式選擇)、TDI(測(cè)試數(shù)據(jù)輸入)、TDO(測(cè)試數(shù)據(jù)輸出)、REF(參考電壓)、GND(接地)引腳連接正確，再使用USB數(shù)據(jù)線將TLSR9 DEV KEY連接至電腦，連接正常時(shí)只亮藍(lán)燈。

TLSR9 DEV KEY 購(gòu)買(mǎi)鏈接：https://item.taobao.com/item.htm?id=680161782840

2、使用Jtag_Burn 燒錄程序

點(diǎn)擊Telink →Jtag Burn(SPI Burn)，燒錄程序時(shí)，注意配置Jtag_Burn的路徑和芯片類(lèi)型（Jtag_Burn 位于$IoTStudio/RDS/V3.2.3/flash/ 目錄下，其幫助文檔也在同一目錄），然后點(diǎn)擊 Start ICEman，ICEman 準(zhǔn)備好后，確保 Telnet Port 和 Burner Port 與 ICEman 保持一致，再點(diǎn)擊燒錄，如下圖：

3、使用JTAG進(jìn)行Debug

• 打開(kāi)ICEman:在進(jìn)行 Debug 之前，需要先執(zhí)行 ICEman。點(diǎn)擊上方工具欄 Telink --> Toolchain Shell or ICEman Shell --> Open ICEman(RDS V5.1.2) shell。

Windows環(huán)境下，在終端輸入命令：./ICEman -Z v5，執(zhí)行結(jié)果如下：

1111 就是需要監(jiān)聽(tīng)的 TCP 端口號(hào)，調(diào)試過(guò)程中需要保證 ICEman 在運(yùn)行，不能關(guān)閉終端。ICEman 位于$IoTStudio/RDS/V5.1.1/ice/ 目錄下，也可以自行打開(kāi) ICEman。

• Debug Configuration:打開(kāi)ICEman 之后，點(diǎn)擊工具欄 Debug 圖標(biāo)下拉箭頭，選擇 Debug Configuration。

選擇 C/C++ Remote Application, 配置 main 選項(xiàng)卡，選擇編譯出的 elf 文件作為 gdb 的輸入文件，并選擇 Disable auto build。

然后點(diǎn)擊下方的 Select other, 默認(rèn)為 Automatic, 選成 Manual。

點(diǎn)擊 Debugger 選項(xiàng)卡，配置相應(yīng)的 debugger, 這里是 riscv32-elf-gdb，注意不要勾選 Stop on startup at。

點(diǎn)擊 Connect 子選項(xiàng)卡，將 TCP 端口號(hào)填寫(xiě)為 ICEman 得到的 1111。

配置完成，點(diǎn)擊調(diào)試按鈕，添加斷點(diǎn)即可開(kāi)始調(diào)試，界面如下：

• 設(shè)置斷點(diǎn)：進(jìn)入debug模式后可以在需要程序停住的位置設(shè)置相應(yīng)斷點(diǎn)，斷點(diǎn)最多支持2個(gè)（硬件斷點(diǎn)），斷點(diǎn)設(shè)置后的狀態(tài)如下圖。點(diǎn)擊Resume按鈕，程序會(huì)執(zhí)行到斷點(diǎn)處，再點(diǎn)一次，程序會(huì)執(zhí)行到下一處斷點(diǎn)處。

• 單步調(diào)試：step into單步調(diào)試遇到子函數(shù)進(jìn)入子函數(shù)執(zhí)行；step over單步調(diào)試，遇到子函數(shù)不進(jìn)入執(zhí)行。

4、通過(guò)選項(xiàng)卡查看和修改寄存器和內(nèi)存

Expressions選項(xiàng)卡內(nèi)可以查看變量/變量表達(dá)式，可以直接在Value處修改對(duì)應(yīng)的值。

Memory選項(xiàng)卡內(nèi)可以查看和修改內(nèi)存數(shù)據(jù)。

Registers選項(xiàng)卡內(nèi)可以查看和修改CPU寄存器數(shù)據(jù)。

本篇介紹到這，下一篇小編將給大家介紹JTAG相關(guān)工具命令行的使用和常見(jiàn)問(wèn)題及解決方法。

關(guān) 于 泰 凌

泰凌微電子致力于為客戶提供一站式的低功耗高性能無(wú)線連接SoC芯片解決方案，包括經(jīng)典藍(lán)牙，藍(lán)牙低功耗，藍(lán)牙Mesh，Zigbee，Thread，Matter，Apple HomeKit，Apple“查找（Find My）”，和私有協(xié)議等低功耗2.4GHz多協(xié)議無(wú)線連接系統(tǒng)級(jí)芯片和豐富的固件協(xié)議棧。公司產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于智能照明，智能家居/樓宇，智能遙控，無(wú)線外設(shè)，智能零售，穿戴設(shè)備，無(wú)線音頻，智能玩具，物流追蹤，智慧城市等各類(lèi)消費(fèi)和商業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景中。

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