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ISP和JTAG

作者: 时间:2016-11-28 来源:网络 收藏
JTAG是Joint Test Action Group(联合测试行动小组)的缩写,是一种国际标准测试协议(IEEE 1149.1兼容),主要用于芯片内部测试。JTAG用来对芯片进行测试的基本原理是在器件内部定义一个TAP(Test Access Port;测试访问口)通过专用的JTAG测试工具对内部节点进行测试。标准的JTAG接口是4线:TMS、 TCK、TDI、TDO,分别为模式选择、时钟、数据输入和数据输出线。

TMS:测试模式选择。此引脚用来实现TAP 控制器各个状态之间的切换。
TCK: 测试时钟。JTAG操作是与TCK 同步的。
TDI:测试数据输入--需要移位到指令寄存器或数据寄存器(扫描链)的串行输入数据。
TDO:测试数据输出-- 自指令寄存器或数据寄存器串行移出的数据。
现在,JTAG接口还常用于实现ISP(In-System Programmable;在线编程),对EEPROM、FLASH等器件进行编程和在线调试。JTAG编程方式是在线编程,传统开发流程中先对芯片进行预编程再装到板上的模式因此而改变,简化的流程为先固定器件到电路板上,再用JTAG编程,从而大大加快工程进度。
AVR 的JTAG功能(只有部分型号才有)使得AVR的调试工作非常简单,可以通过JTAG 接口对Flash、EEPROM、熔丝位和锁定位进行编程。使用AVR studio软件和JTAG硬件( AVR JTAG编程器,AVR JTAG仿真器)可以进行程序下载(亦即编程)和程序在线调试。通过JTAG功能,工程师可以方便的观察各个寄存器的变化和程序的运行情况,十分适合单片机的学习与系统开发。
什么是ISP?
ISP是一种通用的程序下载方式,所有AVR单片机都有ISP下载接口。可以通过ISP下载线或者STK500把程序下载到单片机中。ISP下载线成本低廉,制作简单,一个并口ISP下载线只需几十元即可得到。但是通过ISP的方式下载程序速度慢并且不能实现在线的仿真调试,所以这种编程方式并不适合于单片机的学习与系统开发。
什么是Debugwire?
为了降低成本和调试引脚的开销,ATMEL公司在AVR器件上使用的新的调试接口——Debugwire。通过Debugwire的方式,用户可以实现程序的在线调试,调试方面Debugwire与JTAG相比其主要区别在于仅使用一根信号线(RESET),即可完成调试信息的交互,达到控制程序流向,执行指令以及编程熔丝位的功能,但是在使用中尚需接电源信号:VTref(VCC)、GND。要注意的是,Debugwire不同于JTAG,它只是一种调试接口,而不是编程接口,也就是说不能通过Debugwire下载程序。
JTAG,ISP,Debugwire的区别。
JTAG:可以进行程序的下载和在线仿真调试,程序下载速度快。只有部分器件支持。在JTAG使能的前提下程序的下载和仿真无需进行其他设定即可。
ISP:只能进行程序的下载,程序下载速度慢。所有AVR单片机均支持ISP程序下载。
Debugwire:只能进行程序的在线仿真调试不能进行程序的下载。只有比较少的器件支持Debugwire方式仿真。目标MCU的ISP功能和debug WIRE功能是互斥的,使能了目标MCU的 debug WIRE 功能后ISP功能就无法使用,使能了ISP功能后debug WIRE功能就无法使用。

细说ISP和IAP的区别
ISP:in system programming,
IAP: in applicatin programming 但两者的操作方式,结果和应用场合有区别
ISP: 用写入器将code烧入,不过,芯片可以在目标板上,不用取出来,在设计目标板的时候就将接口设计在上面,所以叫"在系统编程",即不用脱离系统;
IAP: 在应用编程,有芯片本身(或通过外围的芯片)可以通过一系列操作将code写入,比如一款支持Iap的单片机,内分3个程序区,1作引导程序区,2作运行程序区,3作下载区,芯片通过串口接收到下载命令,进入引导区运行引导程序,在引导程序下将new code内容下载到下载区,下载完毕并校验通过后再将下载区内容复制到2区,运行复位程序,则Iap完成;
应用场合: 1,ISP 程序升级需要到现场解决,不过好一点的是不必拆机器了; 2,IAP 如果有网管系统的话,用网管下载一切搞定,人不用跑来跑去, 这可能是他们的优点或应用吧。 典型IAP:IC卡电话机内含V.xx MODEM芯片,MCU自带引导区,可远程下载更新程序。
在线编程目前有两种实现方法:在系统编程(ISP)和在应用编程(IAP)。ISP一般是通过单片机专用的串行编程接口对单片机内部的Flash存储器进行编程,而IAP技术是从结构上将Flash存储器映射为两个存储体,当运行一个存储体上的用户程序时,可对另一个存储体重新编程,之后将控制从一个存储体转向另一个。ISP的实现一般需要很少的外部电路辅助实现,而IAP的实现更加灵活,通常可利用单片机的串行口接到计算机的RS232口,通过专门设计的固件程序来编程内部存储器。

ISP,In System Programing
主要是指代芯片的烧写方式,以往写片子需要把片子拿下来,离开电路,用 编程器烧,换句话说,芯片不能不脱离应用系统进行写入。
ISP 主要针对这个问题,使用JTAG或者串行口(MCU 内部有Boot Loader,通过指定的方式激活之,它可以和PC或其它上位机通过串口联系,不用使单片机离开应用系统而更新内部的程序/设置)进行程序的烧写操作。
因此,具有ISP 功能的MCU 可以不使用编程器进行编程。当然,实现ISP 可能需要一些硬件电路支持,具体的在数据手册中有说明。
IAP,In Application Programing
单片机内部具有一些可擦写的非易失存储器,如Flash。在单片机独立运行时,不具备IAP 功能的单片机并不能对Flash的数据进行修改,比如,对自身的某一个模块的代码,数据进行修改。具备了IAP 功能的MCU ,能够通过使用各自公司开发的技术,对于自身进行修改。
简言之:ISP=>修改MCU 内部数据需要有外部介入;
IAP=>修改MCU 内部数据可以不用外部介入。
二者可以说是数据更新的一种实现机制。
一般具备ISP 功能后,就不要编程器了,而是使用下载线进行编程工作。但是不是说他们就一定不支持编程器了,具体型号具体分析。是否需要仿真器进行仿真和是否具备ISP和IAP没有必然的联系。只不过具备了IAP功能,可以在MCU内写入监控程序,模拟一个仿真器,当然,这个监控程序是要消耗资源的,和使用硬件的仿真器还有一定的差异。


1、JTAG是一个通信标准,用于计算机和单片机进行实时快速通讯。
AVR 的JTAG功能(只有部分型号才有)使得AVR的调试工作非常简单,可以通过JTAG 接口对Flash、EEPROM、熔丝位和锁定位进行编程。
使用AVR studio软件和JTAG硬件( AVR JTAG编程器,AVR JTAG仿真器)可以进行程序下载(编程)和程序在线调试。
JTAG接口有四个引脚。以JTAG的术语来说,这些引脚组成了测试访问端口TAP。这些引脚是:
TMS:测试模式选择。此引脚用来实现TAP 控制器各个状态之间的切换。
TCK:测试时钟。JTAG 操作是与TCK 同步的。
TDI: 测试数据输入--需要移位到指令寄存器或数据寄存器(扫描链)的串行输入数据。
TDO:测试数据输出-- 自指令寄存器或数据寄存器串行移出的数据。

本文引用地址://m.amcfsurvey.com/article/201611/322862.htm


2、ISP是一种通用的程序下载方式,AVR单片机都有ISP下载接口。可以通过ISP下载线或者STK500把程序下载到单片机中。

ISP下载线成本低廉,制作简单,一个并口ISP下载线只需几十元即可得到。开发工具成本低也是AVR单片机的优势之一。

JTAG与ISP的区别和联系

区别:JTAG可以调试程序,而ISP只能下载程序。

联系:同作为AVR程序下载工具,都能把程序从电脑下载到单片机中。都能对芯片的熔丝位和锁定位进行编程。

JTAG调试与普通软件仿真的区别和联系

联系:都可以在计算机调试程序终端看到程序的运行效果,都可以设置断点,单步运行,进入循环,跳出循环,连续运行等操作。还能实时观察各寄存器的值,IO口状态等。



关键词:ISPJTA

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