无线JTAG编程器配置数据解析技术研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lszh2009
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当今技术正在不断打破数字世界与真实世界之间的藩篱,随着虚拟现实,人工智能等技术的兴起,这一趋势将越发明显,而现场可编程门阵列FPGA和复杂可编程逻辑器件CPLD将在其中发挥核心的作用。目前的JTAG编程器市场上,基于并口的FPGA和CPLD的编程器,由于下载速度慢,且PC机已几乎淘汰了并口,已经很难满足开发者的需要。不同于当前市面上的可编程逻辑器件下载器,本设计中的JTAG下载器,避免了对PC端配置工具的设计,可以兼容Altera的官方配置工具Quartus II。另外,本设计中的JTAG编程器采用SPI接口模拟JTAG数据传输,加快了下载的速度。本文重点论述对无线JTAG编程器中的配置数据解析技术。围绕这一重点,将阐述JTAG编程器的相关技术:边界扫描测试技术与JTAG协议,包括边界扫描逻辑的基本结构和边界扫描测试指令集;USB总线传输相关技术。为实现无线JTAG编程器中的编程配置功能,通过对JTAG编程器配置过程的通信方式和体系结构的深入分析,设计JTAG编程器的总体方案。基于以上一系列理论基础和总体方案的设计,以Altera官方的USB-Blaster编程器为研究对象,根据编程器的配置过程,设计一系列方案解析JTAG编程器的内部通信机制和配置过程时序。根据对Altera官方的USB-Blaster的配置过程时序波形的大量采集和对比分析,设计JTAG编程器的内部状态机。为了提高JTAG编程器的配置加载速度,设计了用SPI接口模拟JTAG数据传输程序。并采用FT245RL和STM32F205RGT6作为主控芯片,根据JTAG编程器内部状态机和SPI模拟JTAG接口传输程序,设计JTAG内部状态机转换程序。根据USB主控芯片FT245RL的读写时序来设计FT245RL的读写驱动程序。分别调试各模块,实现各自功能后,综合调试,完成整个JTAG编程器平台设计,下载验证。对JTAG编程器技术实现上的不够和编程器设计上的缺憾之处做出了总结,并对JTAG编程器的前景做出了思考和瞻望。
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