實(shí)現MAXQ2000微控制器的JTAG加載主機
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進(jìn)入JTAG程序加載模式
需要按照以下步驟使MAXQ2000進(jìn)入JTAG啟動(dòng)加載程序模式。- 初始化TAP控制器，重新設置它，進(jìn)入Test-Logic-Reset狀態(tài)。
- 設置指令寄存器(IR)為100b，使能系統編程模式。
- 設置數據寄存器(DR)為001b。這使得SPE(系統編程使能)位為1，使能啟動(dòng)加載程序，設置PSS[1:0] (編程源選擇)位為00b，選擇JTAG接口。
- 保持nRESET低電平，復位MAXQ2000。
- 釋放nRESET。這導致MAXQ2000指向程序ROM (8000h)中的標準復位點(diǎn)。程序ROM代碼將檢查SPE和PSS位值，相應地激活JTAG啟動(dòng)加載程序。在這一點(diǎn)，啟動(dòng)加載程序運行，準備接收JTAG命令。
- 設置指令寄存器(IR)為010b，使能調試模式。該模式用于和JTAG啟動(dòng)加載程序或者調試引擎進(jìn)行通信；在這一例子中，我們將使用該模式和啟動(dòng)加載程序進(jìn)行通信。
- 10位數據移位通過(guò)DR，開(kāi)始向JTAG啟動(dòng)加載程序發(fā)送命令。
#define IR_DEBUG 010b ; Debug Mode#define IR_BYPASS 011b ; Bypass Mode (default)#define IR_SYSTEM_PROG 100b ; System Programming Mode (activate loader); System Programming Register settings#define SP_EXECUTE 000b ; Bootloader disabled#define SP_LOAD_JTAG 001b ; Activate JTAG bootloader #define SP_LOAD_UART 011b ; Activate UART bootloader#define SP_LOAD_SPI 101b ; Activate SPI bootloader (invalid on 2000)#define SP_RESERVED 111b ; Reserved value...call initializeJTAG ; Set up port pins for JTAGcall testLogicReset ; Reset JTAG port (ending state: Run-Test-Idle)move Acc, #IR_SYSTEM_PROGcall shiftIR3 ; Load the System Programming instruction into IRmove Acc, #SP_LOAD_JTAGcall shiftDR3 ; Enable the bootloader in JTAG interface modemove RST, #1 ; Drive nRESET lowmove Acc, #100 ; Delay for 100mscall delayMScall clock0 ; Remain in Run-Test-Idlemove RST, #0 ; Release nRESETmove Acc, #100 ; Delay for 100mscall delayMSmove Acc, #IR_DEBUGcall shiftIR3 ; Enable access to the 10-bit debug shift register;;;; Bootloader commands may now be shifted through the DR registercall waitForPrompt ; Verify that the bootloader is responding...
與加載程序通信
一旦啟動(dòng)加載程序運行，程序ROM中的啟動(dòng)加載程序代碼讀取內部寄存器的命令代碼，命令代碼由DR移位寄存器裝入。程序ROM還把結果數據寫(xiě)入另一內部寄存器，由JTAG主機通過(guò)DR寄存器移出。通過(guò)這種方式，啟動(dòng)加載程序代碼和JTAG主機交換信息。然而，啟動(dòng)加載程序代碼和JTAG主機并不同步。只要JTAG時(shí)鐘保持低于MAXQ系統時(shí)鐘1/8的最大值，由于JTAG是同步接口，因此，兩路時(shí)鐘的確切值并不影響通信。但是，MAXQ系統時(shí)鐘速率以及接收到的啟動(dòng)加載程序命令特性將決定啟動(dòng)加載程序接收命令和發(fā)送回應之間的延時(shí)。例如，1MHz運行的MAXQ2000響應某一啟動(dòng)加載程序命令的時(shí)間要比10MHz的MAXQ2000時(shí)間長(cháng)，即使兩個(gè)微控制器都可以采用100kHz的JTAG時(shí)鐘進(jìn)行通信。只是讀并返回信息的命令，例如返回ROM標志ID的命令以及從程序存儲器讀取的命令，花費的時(shí)間也要少于編程閃存操作等命令。
通過(guò)JTAG接口傳送的數據沒(méi)有被緩沖。如果在前一命令被讀取之前，發(fā)送了另一10位命令，前一命令的結果丟失。ROM代碼和TAP控制器保證前一數據被JTAG主機卸載前，啟動(dòng)加載程序不會(huì )發(fā)送其他數據，但反方向還是需要同步。JTAG主機需要通過(guò)某種方式知道移入DR的前一字節是否已經(jīng)被啟動(dòng)加載程序讀取了。這樣，JTAG主機能夠知道什么時(shí)候發(fā)送下一字節。采用的方法是利用TAP控制器發(fā)送的其他兩個(gè)狀態(tài)位，以及啟動(dòng)加載程序輸出的每個(gè)8位字節。
圖4. 通過(guò)DR的移位數據和狀態(tài)位
2x5 如上面的圖4所示，在TAP調試模式下，移入和移出DR的數據包括8個(gè)數據位(第2位到第9位)和兩個(gè)狀態(tài)位(第0位和第1位)。當JTAG主機移入數據時(shí)，只使用8個(gè)數據位。TAP控制器沒(méi)有使用的兩個(gè)狀態(tài)位(也必須被移入)，可以被設置為零，或者任何其他值。
在TAP控制器移出的10位數值中，兩個(gè)狀態(tài)位提供啟動(dòng)加載程序或者調試引擎的狀態(tài)信息。當啟動(dòng)加載程序運行時(shí)，一般只能達到最后兩個(gè)狀態(tài)(調試忙或者調試有效)，這是因為其他兩個(gè)狀態(tài)值不會(huì )出現在啟動(dòng)加載程序模式中。(參見(jiàn)圖4中的狀態(tài)/條件)
- 如果狀態(tài)位被設置為調試忙(10b)，啟動(dòng)加載程序還沒(méi)有讀取被JTAG主機移入到DR中的前一數值。這也表明，移出的8位數據沒(méi)有意義，因為啟動(dòng)加載程序還沒(méi)有執行完命令。接收到該數值后，JTAG主機必須以前一發(fā)送的字節值重新裝入DR，這樣，啟動(dòng)加載程序可以訪(fǎng)問(wèn)它。正確執行這一操作的狀態(tài)順序如下。
- 在Shift-DR狀態(tài)，將最后一個(gè)比特移入到DR中，轉換到Exit1-DR之后，JTAG主機應檢查兩個(gè)狀態(tài)位。
- 如果接收到調試忙值，轉換到Pause-DR狀態(tài)，從這里到Exit2-DR，然后再次返回Shift-DR。重新裝入前一DR值(這次不是移位的數值)，然后通過(guò)Exit1-DR和Update-DR，忽略第二次通過(guò)的狀態(tài)位值。
- 延遲較短的一段時(shí)間(取決于所執行的命令)，重試字節傳送。
- 如果狀態(tài)位被設置為調試有效(11b)值，表明啟動(dòng)加載程序讀取了移入的最后字節，已經(jīng)裝入了應答字節。移出的8位數值含有有效數據。
;==============================================================================;=;= sendCommand;=;= Transmits a loader command by shifting bytes through DR.;=;= Inputs : DP[0] - Points to area of RAM which stores input bytes;= for command and which will be filled with output.;= LC[1] - Number of bytes to transmit/receive;= Outputs : C - Set on JTAG communication error;= Destroys : AP, APC, A[0], A[1], A[2], A[15], PSW, LC[0];=sendCommand:move APC, #80h ; Acc => A[0], turn off auto inc/decpush LC[1]call waitForPromptpop LC[1]jump C, sendCommand_failmove Acc, @DP[0] ; Read first byte to transmitcall shiftDRpush Accmove Acc, A[1]cmp #3 ; Should be valid status since we had a promptpop Accjump NE, sendCommand_failmove @DP[0], Acc ; Store first received bytemove NUL, @DP[0]++ ; Increment data pointerdjnz LC[1], sendCommand_loopjump sendCommand_passsendCommand_loop:move A[2], #10 ; Number of retries allowedsendCommand_retry:move Acc, @DP[0] ; Get next byte to transmitcall shiftDR_nextpush Accmove Acc, A[1]cmp #3pop Accjump NE, sendCommand_stallmove @DP[0], Acc ; Store received bytemove NUL, @DP[0]++ ; Increment data pointerdjnz LC[1], sendCommand_loopjump sendCommand_passsendCommand_stall:move LC[0], #8000 ; About a milliseconddjnz LC[0], $move Acc, A[2]sub #1jump NZ, sendCommand_retryjump sendCommand_fail
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