嵌入式FLASH的编程资料

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简介:编程器编程是最原始的编程的方法。在编程芯片焊装到电路板之前使用专门的编程器对芯片进行代码或数据的写入,然后将编程的芯片安装到电路板上。

(1)编程器编程

它是最原始的编程的方法。在编程芯片焊装到电路板之前使用专门的编程器对芯片进行代码或数据的写入,然后将编程的芯片安装到电路板上。使用编程器特别使用于DIP封装的芯片,如果是其他类型的封装(如TSOP56、PLCC、DFP、PSOP、SOIC、SSOP、SDIP等)则需要相应的适配器。

常用的编程器有SUPERPRO/V,LABTOOL-48等。

(2)普通接口编程

这种编程方式不需要系统板长的处理器提供特殊的编程接口,如JTAG,BDM接口。它直接通过串口或者网口就从主机把程序写到FLASH中,从而实现对FLASH的编程。如,EPSON提供的调试方式中的MON调试方式,就是利用串口对FLASH编程的。这种编程方式直接简单,并不需要对处理器有特殊等要求。

(3)JTAG编程

1)JTAG接口

这种方法是直接利用电路板上带JTAG接口的器件(如CPU,CPLD,FPGA等),再通过同样接口的JTAG仿真器将目标板与宿主机连接起来,对目标机上FLASH进行编程的。

一般高档的微处理器都带JTAG接口。通过JTAG接口既可对目标系统进行测试,也可对目标系统的存储单元,如FLASH进行编程。目标机上存储器的数据总线、地址总线、控制接口直接连在微处理器上;通过执行宿主机相关程序,将编程数据和控制信号送到JTAG接口芯片上;利用相应的指令按照FLASH芯片的编程时序从微处理器引脚输出到FLASH存储器中。

2)JTAG介绍

面对复杂电路设计,整板测试的难度及表面贴装技术带来的有限测试引脚等问题,不得不逊找一个标准加以解决,于是提出了JTAG(Joint Test Action Group)。

JTAG技术是一种嵌入式调试技术。它的接口标准是IEEE1149.1,此标准是用来测试端口和边界扫描的。边界扫描接口技术起始于1980年,用于解决物理存取问题。这个技术在芯片机中封装了测试电路,形成一种板级测试协议JTAG接口标准,将极其复杂的电路板测试转换成具有良好结构性的测试,可以通过软件简单而灵活地处理。这个标准定义了可用于完成功能和互连测试以及内建自测过程的各种指令。

3)JTAG接口的内部结构

在硬件结构上,JTAG接口包括两个部分:JTAG接口控制器和与JTAG接口兼容的器件,可以是微处理器(MCU),PLD,CPL,FPGA,ASIC或其他符合IEEEE1149.1规范的芯片。IEEE1149.1标准规定对应数字集成电路的每个引脚都设有一个移动寄存器单元,这些单元称为边界扫描单元BSC。它将JTAG电路与内核逻辑电路逻辑联系起来,同时隔离内核电路和芯片引脚。有集成电路的所有边界扫描构成单元扫描寄存器BSR,边界扫描寄存器仅在进行JTAG测试时有效,在继承电路正常工作时无效,但不影响集成电路的工作。

用JTAG接口测试的逻辑电路由3个部分组成:①测试当问端口TAP控制器。TAP控制器提供对嵌在JTAG兼容器件内部的用于测试功能电路的访控制。TAP控制器是一个同步状态机,每一个JTAG兼容器件都有自己的TAP控制器。通过测试模式选择TMS和TCK控制状态的转移,实现由IEEE1149.1标准确定的测试逻辑电路时序。②指令寄存器。它是基于电路的移动寄存器,通过它可以串行输入执行各种操作指令。③数据寄存器。它是一组基于电路的移位寄存器,操作指令被串行装入由当前指令所选择的数据寄存器,随着操作的执行,测试结构被移出。

4)JTAG引脚定义

JTAG接口主要包括5个引脚:TMS,TCK,TDI,TDO及一个可选配的引脚TRST,这些引脚用于驱动电路模块和控制执行规定的操作。

TCK(Test Clock)——测试时钟。为TAP控制器和寄存器提供测试参考。在TCK的同步作用下,通过TDI和TDO引脚串行出入或移出数据及指令。

TMS(Test Mode Selector)——TAP控制器模式选择器。TCK上升沿时刻的TMS状态来确定TAP控制器的状态。

TDI(Test Data Input)——JTAG指令和数据寄存器的串行数据输入端。通过TAP控制器和当前状态以及保持在指令寄存器中的具体指令,来指定一个特定的操作由TDI装入哪个寄存器。并在TCK的上升沿时刻被采样,结果送到JTAG寄存器组。

TDO(Test Data Output)——JTAG指令和数据寄存器的串行数据输出端。通过TAP控制器和当前状态以及保持在指令寄存器中的具体指令,来决定在一个特定的操作中哪个寄存器的内容送到TDO输出。对于任何操作,在TDI和TDO之间只能由一个寄存器处于有效连接状态。

TRST(Test Reset)——测试复位输入信号,低电平有效,为TAP控制器提供异步初始化信号。

5)TAP控制器转换

TAP实际上是一个16种状态的同步状态机,每一种状态的转换是由TMS和TCK来触发的。测试访问状态机的主要目的是选择指令寄存器或者数据寄存器,使其连接到TDI和TDO之间。

TAP复位状态是很重要的。当要进入TAP复位状态时,一般要保持TMS为高电平。当由其他状态转换到测试逻辑复位状态时,将对JTAG口和测试逻辑复位,但并不对CPU和外设复位。

6)JTAG的寄存器扫描

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