JTAG模式下的MPC5554外部FLASH編程的設計與實(shí)現

0 引 言
隨著(zhù)信息技術(shù)的發(fā)展，嵌入式系統越來(lái)越廣泛地應用于手機通信、汽車(chē)、航空航天、工業(yè)控制等領(lǐng)域。在這些電子產(chǎn)品中，大多以嵌人式微處理器為核心，配套相關(guān)的外圍輔助設備，對控制對象進(jìn)行軟硬件的功能剪裁性設計，并將控制程序固化在非易失性存儲器中。FLASH作為一種存儲速度快，容量大，可多次擦寫(xiě)并且價(jià)格便宜的存儲器得到了廣泛的應用。由于有些微處理器內部不包含FLASH或FLASH存儲空間太小、擦寫(xiě)次數有限，為了提供足夠的程序存儲空間，需要對其進(jìn)行外部FLASH擴展。JTAG是目前廣泛使用的一種系統在線(xiàn)編程的模式，大大方便了嵌入式系統下載程序至FLASH。該設計使用的微處理器為MPC5554，通過(guò)JTAG接口對外擴FLASH進(jìn)行編程。

1 MPC5554簡(jiǎn)介
MPC5554是Freescale公司推出的采用PowerPC內核的一款32位微控制器．屬于MPC5500系列第一代產(chǎn)品，可用于航空航天、汽車(chē)、工業(yè)控制等嵌入式系統中。如圖1所示，MPC5554內部帶有浮點(diǎn)運算單元，集成DSP運算指令，擁有較高的計算能力，可以滿(mǎn)足多任務(wù)處理和實(shí)時(shí)控制的要求。MPC5554包含64 KB內部SRAM，32 KB Cache，2 MB內部FLASH，64路eDMA，24路eMIOS，64路eTPU通道，2路eSCI，4路DSPI，3路FlexCAN，40路12 b A／D(可擴展為64路)，中斷控制器，以及JTAG，Nexus調試接口等功能模塊。MPC5554為416腳PBGA封裝，可在-40～+150℃的環(huán)境下工作，系統時(shí)鐘可達132 MHz，中斷延遲小于70 ns(@132 MHz)，內部邏輯供電1．5 V，輸入／輸出供電3．3 V，5 V，外部總線(xiàn)接口支持1．62～3．6 V操作。
MPC5554提供2 MB可編程、非優(yōu)化內部FLAsH，可用于指令存取和數據存儲。然而MPC5554內部的FLASH為CMF型FLASH，這種FLASH的缺陷是擦寫(xiě)次數有限，以擦寫(xiě)一次為單位計算，MPC5554的內部FLASH只能進(jìn)行100次。對于開(kāi)發(fā)人員，這種局限性非常不利于開(kāi)發(fā)階段的程序寫(xiě)入和功能調試。一種有效方法是擴展外部FLASH，這樣可以在開(kāi)發(fā)階段將程序寫(xiě)入外部FLAsH，待程序定版后，只需做稍微修改再寫(xiě)入內部FLASH。此外，當控制對象為復雜的多變量系統時(shí)，內部FLASH往往無(wú)法提供足夠的程序存儲空間，采用外部擴展FLASH就顯得尤為必要。

2 JTAG介紹
JTAG(Joint Test Action Group)成立于1985年，由幾家主要的電子制造商發(fā)起制訂的PCB和IC測試標準。JTAG建議于1990年被IEEE批準為IEEE1149．1-1990測試訪(fǎng)問(wèn)端口和邊界掃描結構標準。該標準規定了進(jìn)行邊界掃描所需要的硬件和軟件。JTAG主要用于：電路的邊界掃描測試和可編程芯片的在系統編程。目前MPC5554中使用的JTAG為IEEE1149．1-2001標準。