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你。 提交于 2020-12-18 02:57:24

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简单介绍JtagTap的实现。

 

 

1. 简单介绍

 

定义TAP(Test Access Port)所需要的相关模块,并实现一个生成TAP的方法。

 

2. JTAGIO

 

定义JTAG模块的输入输出接口,输入输出方向是从master side的视角出发决定:

其中,TDO是一个三态值:

 

3. JtagOutput

 

定义JTAG模块的输出信号:

a. state:JTAG的当前状态;

b. instruction:当前执行的指令;

c. reset:在Test-Logic-Reset状态输出的复位信号;

 

4. JtagControl

 

输入Jtag模块的控制信号,这里是复位信号:

 

5. JtagBlockIO

 

聚合在一起的Jtag模块的输入输出接口:

其中:

a. jtag:从slave侧看的TCK/TMS/TDI/TDO等接口;

b. control:Jtag模块控制信号,这里是复位信号;

c. output:Jtag模块的输出信号;

d. idcode:根据类参数决定是否包含JTAGIdcodeBundle数据,用以支持IDCODE指令:

e. irLength:指令寄存器的宽度;

 

6. JtagControllerIO

 

定义Jtag控制器的输入输出接口:

a. dataChainOut:数据串出接口;

b. dataChainIn:数据串入接口;

 

7. JtagTapController

 

定义Jtag TAP控制器:

 

1) 类参数

 

a. irLength:指令寄存器宽度;

b. initialInstruction:初始指令;

 

2) io

 

Jtag控制器输入输出接口:

 

3) stateMachine

 

stateMachine是JtagTapController的状态机:

a. 创建状态机;

b. suggestName:为stateMachine命名;

c. 灌入tms信号:stateMachine.io.tms := io.jtag.TMS;

d. 输出状态机的状态到currState和io.output.state;

 

4) stateMachine.io.currState/currState/io.output.state

 

a. stateMachine.io.currState是状态机中使用的状态,也是最原始(最先变化)的状态;

b. currState:JtagTapController中使用的状态,使用Wire挂在stateMachine.io.currState上作为下游,所以其值与stateMachine.io.currState一致;

c. io.output.state:JtagTapController将stateMachine.io.currState输出到io.output.state,以把状态机的状态作为JtagTapController的状态输出;

 

5) dataChain

 

A. 串入串出

 

data chain使用的是JtagControllerIO,只能串入串出;不像irChain是CaptureUpdateChain,可以并入并出(parallel-in/parallel-out)。

 

B. 交叉

 

a. io.jtag.TDI输出到io.dataChainOut.data:

 

b. io.dataChainIn.data输出到TDO:

 

 

c. 为什么不是TDI到io.dataChainIn.data,而io.dataChainOut.data到TDO?

 

如果与指令寄存器(IR)相比较,指令寄存器只有一个,只是其中存放的指令不同,并不会有多个指令同时存在。

 

而数据寄存器(DR)则包括很多,TAP控制器需要根据指令的不同,把不同的数据寄存器连接到TDI和TDO之间。

 

 

6) irChain

 

 

a. CaptureUpdateChain

 

irChain是一个CaptureUpdateChain,可以并入并出。并且irChain的io.chainIn与io.chainOut中间以移位寄存器链相连接。

 

b. io.jtag.TDI输出到irChain.io.chainIn.data;

c. irChain.io.chainOut.data输出到TDO:

 

7) tdo

 

tdo输出到io.jtag.TDO,tdo_driven用于控制TDO是否active:

 

8) activeInstruction

 

A. activeInstruction来自于nextActiveInstruction和updateInstruction;

 

B. 取值

 

a. reset为真

 

当模块处于复位状态时,使用initialInstruction;

 

b. 如果当前状态为UpdateIR,则从irChain.io.update.bits获取更新后的指令;

 

c. 其他情况下,则不更新指令;

 

C. 输出activeInstruction到io.output.instruction:

 

 

9) io.output.reset

 

当状态为TestLogicReset时,输出复位信号:

 

8. JtagTapGenerator

 

JtagTapGenerator用于使用JtagTapController生成一个JtagTap。

 

 

1) internalIo

 

internalIo是一个JtagBlockIO:

相比较之下,JtagTapController模块的io接口也继承自JtagBlockIO,并且添加了dataChainIn/dataChainOut。

 

2) allInstructions

 

A. instructions

 

instructions是一个Map,key是指令,value是data register chain:

 

B. idcode

 

如果idcode定义了,那么也要生成一个IDCODE指令和data register chain的映射:

a. instructions中不能已经包含一个IDCODE指令

 

 

b. 生成一个idcodeChain,作为IDCODE指令使用的data chain:

 

 

c. capture

 

从internalIo.idcode中捕获数据:

 

d. 把IDCODE指令及idcodeChain的映射加入到instructions中

 

C. allInstructions

 

allInstructions中需要加入IDCODE指令,如果instructions中没有,那就把创建一个加入进去。

 

3) 生成initialInstruction

 

如果没有提供idcode,则使用BYPASS指令:

 

4) 创建JtagTapController

 

 

5) 处理bypassChain

 

a. 创建bypassChain

 

 

b. 从controller中接收输出:

 

c. 输出到controller:

 

 

d. 连接图

 

若controller选择从bypassChain输入,则bypassChain中的数据经io.dataChainIn.data输入,而后从TDO输出;

若controller选择输入到bypassChain,则TDI中的数据经过io.dataChainOut.data保存到bypassChain中;

 

6) 生成数据寄存器到使用其的指令的映射:chainToInstCodes

 

 

__chainToInstCodes是重构之后的代码:

a. sortedMap:把allInstructions排序之后的映射;

b. groupsByChain:按照使用的chain(test data register)分组;

c. chainToInstCodesMap:生成chain到使用这个chain的指令之间的映射;

d. 使用第一个指令进行排序;

 

总体而言,就是把原本指令到数据移位寄存器链的映射,转换为数据移位寄存器链到指令序列的映射。

 

7) 根据controller中正在执行的指令,确定使用的是哪一个data chain:

 

 

8) 生成逻辑,把选择到的chain,输出到controller中:

 

若没有选择到任何一个data chain,则使用bypassChain。

 

9) 生成逻辑,让选择到的chain,从controller接收数据:

 

没有选择到的data chain,从unusedChainOut中获取数据:

因为shift/capture/update都是false,所以没有选择到的data chain内容不会发生变化。

 

10) data chain连接图

 

 

11) 连接与controller的jtag/control/output接口:

 

 

12) 返回internalIo供外部使用

 

实际上可以把这个Generator定义为JtagTap类,而internalIo就是JtagTap模块的io。

 

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