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刘英

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微处理器和JTAG总线桥接接口

此设计有几个关键点。第一是用单个JTAG接头编程PLD和连接外部制造/诊断设备。第二点是用1×3接头控制TMS引脚的目的地到模块C。在PCB开始装配时,PLD是空白的,而且必须编程,在1~2引脚之间短路连接允许JTAG和编程接头驱动PLD的TMS线。可以编程PLD板组装之后才能进行短路。在所有其他情况下,引脚2~3之间放置跳接线。
  
被编程的PLD已准备好执行制造、测试、调试和维修等任务。
  
制造测试
  
制造是PLD设计的第一受益者,制造感兴趣的是确认线迹没有短路和没有开路。用JTAG测试设备和一组可靠的JTAG链路是能够确认连接是否正确。
  
用端口连接器把JTAG链路隔离为更小的子单元,可把目标定在PCB上未端的逻辑单元。测试可以执行得更快,因为可以控制边界扫描链长度。也可以更快地进行初始化可编程器件。
  
JTAG执行测试的主要接口是JTAG和编程接头。假若测试人员在执行测试前不需要改变板上的任何跳接线或其他设备,这就更好。JTAG和编程接头上的备用引脚可做为使能/断开和多路转换器选择。此选择/使能引脚自动处理端口链路器模块的3态port# 4并开关内部多路转换器。多路转换器选择JTAG和编程接头或并行到JTAG变换逻辑。这允许制造和测试的连接JTAG测试设备,而不需要调节PCB上的任何短接。
  
工程开发
  
用PLD控制测试过程能为工程开发提供良好的互连测试。然而,FPGA/PLD和固件设计人员现在可以开始做硬件工作。
  
PCB开发是一个反复的过程,工程师经常改变可编程器件的内容。工程师一般也用微处理器和调试工具。
  
在开发和调试过程中的早期,固件和微处理器控制可能不是完整的工作。在此期间,由于JTAG和可编程接头接口可初始化可编程逻辑器件。
  
板开发早期要做的另一事情是开发微处理器控制码。固件会有错误需要调试。完成调试的方法是用JTAG基调试工具。采用JTAG基调试工具引起的一个问题是这种工具要求微处理器只能有一个器件连接到微处理器的JTAG I/O。这样要求与制造组的需要是矛盾的。然而,图4所建议的方案早已解决了此问题。
  
固件工程师能够接入调试端口,而不会干扰JTAG链路的逻辑。在微处理器码调试期间获得微处理器JTAG端口的全部控制,而能够用JTAG调试工具。假如没有测试工具连接到JTAG和编程接头,则固件工程师除希望有到微处理器的链路外,也有在所有JTAG链路的接入。现在,固件工程师能够增加板的测试能力。现在,固件工程师能够增加板的测试能力。微处理器控制的测试程序经常是固有的或是动态下载,这取决于系统资源。测试程序可返回到制造组,允许更彻底地测试板的装配板。
  
在现场JTAG所提供的全面制造和调试测试,对现场PCB提高质量和可靠性是很有价值的。
  
如前所述,PCB板上可有一个微处理器来执行通过/不通过测试。很多带微处理器的系统也具有通信通道的某种形式。假若通信通道是无线或有线Internet连接,则现场工程师可以远程初始化诊断测试。远程初始化诊断测试与制造测试工程师所做的应具有相同的能力。甚至板不具备远程接入,但维修人员仍从可用的编程和JTAG接头中受益。
  
不管测试性能是如何接入,没有必要为维修而接入这些性能发的系统,或需要高度可重配置分散触发的系统。

对每个LXIA级设备,两个触发总线连接器是并联接线的,以方便菊链分段的实现,在此场合,硬件触发总线在每段的端点处需一个端接器,每段总线最多可连接16个LXI设备。
  
每条触发总线有1个驱动器和几个接收器,具体配置由触发总线模式决定。A级支持两种触发配置:
  
驱动模式:此配置将触发事件传输至连接在同一条总线上的一个或多个接收器。
  
线或模式:此配置支持多点至多点触发传输模式。在此模式,可让多个触发源启动触发,多个接收器接收生成的触发事件。当配置成线或模式时,与LXI触发接收器相关联的一个触发器配置成基本触发源,每个触发源使用并联的驱动器来驱动。
  
LXI触发总线的附加功能要求有:
  
8条触发器全部路由至模块内设置的每个触发功能,当为每个特定功能分配触发线时,可达到最大的灵活性。
  
在每条触发器线上同时驱动/检测。
  
为每条触发线设置边沿检测或电平检测。
  
A级设备为用户和仪器供应商提供了用硬件触发连接创建仪器分系统的能力,其典型应用是合成仪器系统,这类系统是由几个源/测量构件组成的,由LXI触发线提供模块内固有的时钟和触发。此外,在几个远地放置的分系统间通信,可用消息通信方式实现。A级设备允许使用硬件或LAN触发来启动测量事件,为分布式测量或数据采集系统提供了更高的灵活性。
  
结语
  
定义3种不同的LXI产品等级为生产和部署产品提供更多的灵活性,既能满足特定的要求而又不增加系统的复杂性和成本。同时,无IEEE1588PTP功能的LAN基产品有助于加速标准的推广,促进LXI产品的研发。一旦条件成熟,不仅能迅速地将现有Ethernet基仪器更新为C级设备,还能创建更多功能齐备的A级或B级设备。

http://article.ednchina.com/PLDFPGA/200804200721432.htm

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