[發(fā)明專利]一種基于JTAG協(xié)議的仿真裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610063492.8
• 申請(qǐng)日: 2016-01-29
• 公開（公告）號(hào): CN105550119B
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 扈嘯;蒲偉;陳躍躍;郭陽;張世亮;王磊;肖珊;唐玉婷;謝春輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F11/36
• 分類號(hào): G06F11/36
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所(普通合伙) 43008
• 代理人: 周長(zhǎng)清;胡君

本發(fā)明公開一種基于JTAG協(xié)議的仿真裝置，包括并行總線接口、JTAG接口、JTAG仿真處理IP核以及接口轉(zhuǎn)換單元，JTAG仿真處理IP核的一端通過并行總線接口、接口轉(zhuǎn)換單元連接調(diào)試主機(jī)，另一端通過JTAG接口連接目標(biāo)芯片，JTAG仿真處理IP核通過并行總線接口、接口轉(zhuǎn)換單元接收調(diào)試主機(jī)的調(diào)試數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換為JTAG數(shù)據(jù)后通過JTAG接口輸出至目標(biāo)芯片，以及JTAG仿真處理IP核通過JTAG接口接收目標(biāo)芯片的JTAG數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換為符合并行總線協(xié)議的數(shù)據(jù)，經(jīng)并行總線接口、通信接口轉(zhuǎn)換單元輸出至調(diào)試主機(jī)。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能夠基于IP核實(shí)現(xiàn)JTAG仿真功能、仿真速度快且通用性及可擴(kuò)展性能強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及JTAG仿真技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于JTAG協(xié)議的仿真裝置。

背景技術(shù)

芯片在設(shè)計(jì)、制造和封裝過程中都有可能存在問題，由此帶來的錯(cuò)誤不但會(huì)影響整個(gè)芯片的性能或引起芯片的失效，還會(huì)影響芯片的開發(fā)效率和應(yīng)用質(zhì)量，因而為了保證芯片功能的正確性，必然還需要對(duì)芯片進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試的正確性和有效性對(duì)生產(chǎn)高質(zhì)量的芯片至關(guān)重要。目前主流的調(diào)試方式是采用片上調(diào)試，即在處理器內(nèi)部嵌入額外的控制模塊，當(dāng)滿足了一定的觸發(fā)條件時(shí)進(jìn)入特殊的狀態(tài)，在該特殊狀態(tài)下應(yīng)用程序停止運(yùn)行，主機(jī)則通過仿真器訪問芯片內(nèi)部的各種資源。

目前采用的仿真器主要有2種：一種是在線仿真器（In Circuit Emulator，ICE），該在線仿真器作為專用的調(diào)試設(shè)備，需要配置專用于特定芯片的接頭，以使得既可以用來監(jiān)視芯片引腳的活動(dòng)以及芯片的外部環(huán)境，又可以仿真芯片的運(yùn)行，但是每種CPU仿真時(shí)都需要一種與之對(duì)應(yīng)的ICE，因而開發(fā)成本非常高；另外一種是JTAG仿真器（JTAG Emulator），也是目前應(yīng)用最多的一種仿真器，JTAG為一種國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試協(xié)議（IEEE-1149.1標(biāo)準(zhǔn)），JTAG仿真器即采用JTAG接口，同時(shí)通過芯片提供的JTAG接口來進(jìn)行調(diào)試，因此可以節(jié)省硬件的開銷。JTAG仿真器執(zhí)行仿真時(shí)，由JTAG仿真器連接調(diào)試主機(jī)和目標(biāo)芯片，由目標(biāo)芯片提供調(diào)試接口邏輯，該邏輯采用兩級(jí)模式，分別為運(yùn)行模式和調(diào)試模式，其中在運(yùn)行模式下，調(diào)試結(jié)構(gòu)不對(duì)芯片的運(yùn)行進(jìn)行控制，芯片系統(tǒng)正常工作；在調(diào)試模式下，芯片停止正常工作，轉(zhuǎn)而接受調(diào)試接口發(fā)出的命令，此時(shí)仿真器可以讀寫目標(biāo)芯片的內(nèi)存和寄存器、控制程序的運(yùn)行等。

當(dāng)想要通過JTAG控制目標(biāo)芯片時(shí)，則必須要通過連接一個(gè)仿真器實(shí)現(xiàn)，但JTAG仿真器在應(yīng)用時(shí)還存在以下問題：目前JTAG仿真器對(duì)數(shù)據(jù)流的處理方式上，一種方式是直接將主機(jī)的并口數(shù)據(jù)通過FPGA或者CPLD轉(zhuǎn)換成JTAG數(shù)據(jù)，然后通過在主機(jī)端軟件編程來控制來實(shí)現(xiàn)，這種方式速度慢，并且需要主機(jī)支持并口設(shè)備；還有一種方式是通過USB串口或者網(wǎng)口通信的仿真器，這種方式雖然速度快，但是通常是采用已成型的專用實(shí)體電路板，即采用集成電路板的形式，且由于目前仿真時(shí)通常只能采用在調(diào)試主機(jī)外再掛接一個(gè)仿真器的方法進(jìn)行通信，而不同的仿真器和調(diào)試主機(jī)的接口協(xié)議也是不盡相同的，因而使用上并不便利、通用性能差，用戶很難再集成擴(kuò)展其他器件和功能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就在于：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能夠基于IP核實(shí)現(xiàn)JTAG仿真功能、仿真速度快且通用性及可擴(kuò)展性能強(qiáng)的基于JTAG協(xié)議的仿真裝置。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：

一種基于JTAG協(xié)議的仿真裝置，包括并行總線接口、JTAG接口、JTAG處理IP核以及用于接口邏輯轉(zhuǎn)換的接口轉(zhuǎn)換單元，所述JTAG處理IP核的一端通過所述并行總線接口、接口轉(zhuǎn)換單元連接調(diào)試主機(jī)，另一端通過所述JTAG接口連接目標(biāo)芯片，所述JTAG處理IP核通過所述并行總線接口接收調(diào)試主機(jī)的調(diào)試數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換為JTAG控制數(shù)據(jù)后通過所述JTAG接口輸出至目標(biāo)芯片，以及所述JTAG處理IP核通過所述JTAG接口接收目標(biāo)芯片的JTAG數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換為符合并行總線協(xié)議的數(shù)據(jù)后通過所述并行總線接口、接口轉(zhuǎn)換單元輸出至調(diào)試主機(jī)。