哪些类型的Flash存储器支持通过JTAG接口进行在线编程？

摘要： JTAG（Joint Test Action Group）是一种国际标准测试协议，主要用于芯片内部测试和在线编程，通过JTAG接口，可以对具有JTAG口的硬件电路进行边界扫描和故障...

JTAG（Joint Test Action Group）是一种国际标准测试协议，主要用于芯片内部测试和在线编程，通过JTAG接口，可以对具有JTAG口的硬件电路进行边界扫描和故障检测，下面将详细介绍支持JTAG在线编程的Flash芯片类型、具体实现方法以及相关的注意事项。

JTAG简介

JTAG是1985年制定的检测PCB和IC芯片的一个标准，1990年被修改后成为IEEE的一个标准，即IEEE 1149.11990，通过这个标准，可对具有JTAG口芯片的硬件电路进行边界扫描和故障检测，含有JTAG口的芯片种类较多，如CPU、DSP、CPLD等。

JTAG状态机与边界扫描寄存器

JTAG内部有一个状态机，称为TAP控制器，TAP控制器的状态机通过TCK和TMS进行状态的改变，实现数据和指令的输入，JTAG标准定义了一个串行的移位寄存器，寄存器的每一个单元分配给IC芯片的相应引脚，每一个独立的单元称为BSC（BoundaryScan Cell）边界扫描单元。

支持JTAG在线编程的Flash芯片

以下是一些常见的支持JTAG在线编程的Flash芯片：

JTAG在线写Flash的硬件电路设计与与PC的连接方式

以含JTAG接口的StrongARM SA1110为例，Flash为Intel 28F128J32 16MB容量，SA1110的JTAG的TCK、TDI、TMS、TDO分别接PC并口的2、3、4、11线上，通过程序将对JTAG口的控制指令和目标代码从PC的并口写入JTAG的BSR中，在设计PCB时，必须将SA1110的数据线和地址线及控制线与Flash的地线线、数据线和控制线相连，因SA1110的数据线、地址线及控制线的引脚上都有其相应BSC，只要用JTAG指令将数据、地址及控制信号送到其BSC中，就可通过BSC对应的引脚将信号送给Flash，实现对Flash的操作。

通过使用TAP状态机的指令实行对Flash的操作

通过TCK、TMS的设置，可将JTAG设置为接收指令或数据状态，JTAG常用指令如下：

SAMPLE/PRELOAD——用此指令采样BSC内容或将数据写入BSC单元；

EXTEST——当执行此指令时，BSC的内容通过引脚送到其连接的相应芯片的引脚，我们就是通过这种指令实现在线写Flash的；

BYPASS——此指令将一个一位寄存器轩于BSC的移位回路中，即仅有一个一位寄存器处于TDI和TDO之间。

在PCB电路设计好后，即可用程序先将对JTAG的控制指令，通过TDI送入JTAG控制器的指令寄存器中，再通过TDI将要写Flash的地址、数据及控制线信号入BSR中，并将数据锁存到BSC中，用EXTEST指令通过BSC将写入Flash。

软件编程

在线写Flash的程序用Turbo C编写，程序使用PC的并行口，将程序通过含有JTAG的芯片写入Flash芯片，程序先对PC的并口初始化，对JTAG口复位和测试，并读Flash，判断是否加锁，如加锁，必须先解锁，方可进行操作，写Flash之前，必须对其先擦除，将JTAG芯片设置在EXTEST模式，通过PC的并口，将目标文件通过JTAG写入Flash，并在烧写完成后进行校验，程序主流程如图4所示。

电路设计和编程中的注意事项

Flash芯片的WE、CE、OE等控制线必须与SA1110的BSR相连，才能通过BSR控制Flash的相应引脚。

JTAG口与PC并口的连接线要尽量短，原则上不大于15cm。

Flash在擦写和编程时所需的工作电流较大，在选用系统的供电芯片时，必须加以考虑。

为提高对Flash的编程速度，尽量使TCK不低于6MHz，可编写烧写Flash程序时实现。

FAQs相关问题

问题1：什么是JTAG？

答案：JTAG（Joint Test Action Group）是一种国际标准测试协议（IEEE 1149.1兼容），主要用于芯片内部测试，现在多数的高级器件都支持JTAG协议，如DSP、FPGA器件等，标准的JTAG接口是4线：TMS、 TCK、TDI、TDO，分别为模式选择、时钟、数据输入和数据输出线。

问题2：如何通过JTAG对Flash芯片进行在线编程？

答案：通过JTAG对Flash芯片进行在线编程通常需要以下几个步骤：确保Flash芯片支持JTAG接口，使用相应的软件工具（如JTAG Flash Programmer）和硬件设备（如仿真器）连接到目标设备，配置好设备的BSDL文件和Flash信息后，即可通过软件界面进行擦除、编程和校验操作。

JTAG技术为嵌入式系统中的Flash芯片提供了一种高效、灵活的在线编程方法，通过合理的硬件设计和软件配置，可以实现对多种Flash芯片的在线操作，极大地提高了开发效率和系统调试能力。