Jtag-распиновка - это схема соединений контактов разъема JTAG с выводами микроконтроллера или другого цифрового устройства. Знание правильной распиновки крайне важно для корректной работы с интерфейсом JTAG.
Рассмотрим подробнее, что представляет собой Jtag-распиновка, в чем ее назначение и особенности.
Назначение Jtag-распиновки
JTAG (Joint Test Action Group) - это популярный интерфейс для тестирования и отладки цифровых устройств. Он позволяет выполнять такие операции, как:
- Считывание и запись в память микроконтроллера
- Отладка программы на микроконтроллере
- Тестирование производительности
- Поиск неисправностей
Jtag-распиновка определяет, к каким именно выводам микросхемы должны подключаться сигналы интерфейса JTAG. Без знания правильной распиновки невозможно наладить взаимодействие программатора или отладчика с микросхемой по JTAG.
Стандартная распиновка разъема JTAG
Стандарт JTAG предполагает использование 10-контактного разъема с такой распиновкой:
- Сигнал тактирования
- Выход данных
- Вход выбора режима
- Вход данных
- Сброс JTAG-машины состояний
- Питание цепей JTAG
- Питание ядра
- Питание ввода-вывода
- Земля
- Земля
Однако на практике встречаются различные варианты распиновки JTAG, отличающиеся от стандартной. Это связано с особенностями конкретных микросхем.
Распиновка JTAG для AVR микроконтроллеров
Для популярных 8-битных AVR микроконтроллеров компании Atmel применяется 6-контактный разъем JTAG с такой распиновкой:
- Сигнал тактирования
- GND
- Выход данных
- VCC
- Вход выбора режима
- Вход данных
Здесь используется минимальный набор сигналов, необходимый для работы JTAG. TRST и питающие напряжения подаются на другие выводы микросхемы.
Распиновка JTAG для AVR микроконтроллеров может варьироваться в зависимости от конкретной модели. Например, для ATmega16 она выглядит так:
- Сигнал тактирования - PB7
- GND - GND
- Выход данных - PB6
- VCC - VCC
- Вход выбора режима - PB5
- Вход данных - PB4
Знание точной распиновки критично для правильного подключения JTAG программатора или отладчика.
Как найти нужную распиновку JTAG
Распиновка JTAG обычно указывается в датасите к конкретной микросхеме. Например, для ATmega16 она приведена в разделе "Pinout and Pin Functions" документации.
Также распиновку можно найти в спецификациях и инструкциях к отладочным платам и программаторам. Производители всегда указывают, какие выводы следует соединить с контактами JTAG разъема.
Полезным источником могут служить форумы, где обсуждаются вопросы JTAG программирования конкретных микроконтроллеров. Здесь можно найти уже проверенную другими пользователями распиновку.
Подводные камни Jtag-распиновки
Неправильная Jtag-распиновка часто приводит к тому, что программатор или отладчик не могут установить соединение с микросхемой по JTAG.
Типовые проблемы:
- Перепутаны местами входные и выходные сигналы JTAG
- Подано питание на неправильные выводы микросхемы
- Не подключен сигнал сброса TRST к соответствующему выводу
Чтобы их избежать, нужно тщательно проверять распиновку по датаситу и схеме устройства. Полезно визуально контролировать правильность соединений на плате.
Выводы
Jtag-распиновка играет ключевую роль для корректной работы с интерфейсом JTAG. Знание точных назначений выводов микросхемы позволяет избежать ошибок при подключении программатора или отладчика.
Распиновка может варьироваться в зависимости от конкретной модели микроконтроллера. Рекомендуется всегда проверять ее по датаситу или другим официальным источникам.
Правильная Jtag-распиновка - залог успешного программирования и отладки устройств с интерфейсом JTAG.
Другие варианты распиновки разъема JTAG
Помимо стандартной 10-контактной и 6-контактной AVR распиновок, встречаются и другие варианты подключения JTAG.
Например, для Cortex-M3 микроконтроллеров часто используется распиновка с 20 контактами. Она включает дополнительные сигналы отладки, такие как ETM Clock, ETM Data, DBGEN и т.д. Благодаря этому можно получить расширенные возможности трассировки и профилирования кода.
Для микроконтроллеров Microchip PIC иногда применяется распиновка JTAG с 5 контактами: TCK, TMS, TDO, TDI и GND. TRST подается на отдельный вывод микросхемы.
Встречаются также 6-контактные варианты распиновки без отдельных линий питания, где VCC подается через TCK или TMS.
Особенности распиновки при использовании адаптеров
Для подключения отладчиков и программаторов к различным интерфейсам JTAG могут использоваться переходные адаптеры. В этом случае нужно учитывать дополнительную распиновку на адаптере.
Например, адаптер от 10-контактного разъема к 6-контактному AVR JTAG может иметь следующую схему соединений:
- TCK - 1
- GND - 2
- TDO - 3
- VCC - 4
- TMS - 5
- TDI - 6
При использовании адаптера нужно убедиться, что сигналы правильно сопоставлены между его контактами и выводами микросхемы.
Проверка правильности распиновки
Как удостовериться, что JTAG действительно подключен с соблюдением нужной распиновки?
Во-первых, можно визуально проверить соответствие выводов на плате и в документации. Но лучше также выполнить тестовую операцию через JTAG, например, считать значения нескольких ячеек памяти.
Еще один способ - последовательно подать сигнал на каждый контакт разъема JTAG и проверить реакцию микроконтроллера с помощью осциллографа или логического анализатора. Так можно определить реальное назначение выводов.
Правильная распиновка гарантирует, что все функции JTAG будут работать корректно.
JTAG и другие отладочные интерфейсы
Помимо JTAG, для отладки и программирования микроконтроллеров могут использоваться альтернативные интерфейсы. Например, SWD, Spy-Bi-Wire, DAPLink, BDM и другие.
У них тоже есть свои особенности распиновки, которые нужно учитывать. Например, SWD использует всего два сигнала - SWCLK и SWDIO, а для работы BDM требуется подключить VCC, GND, XRST, BKPT, TA и TCLK.
Таким образом, вопрос правильной распиновки важен для любого отладочного интерфейса, а не только JTAG. Это ключ к успешной отладке и программированию микроконтроллеров.
