无线JTAG编程器配置数据解析技术研究

摘要

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QuartusII。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。

目录

第1章 绪论

1.2国内外发展现状分析

1.3 本文主要研究内容

第2章 JTAG编程器相关技术及总体方案

2.1 边界扫描测试技术与JTAG协议

2.2 USB总线技术

2.3 JTAG编程器配置过程的通信方式和体系结构

2.4 JTAG编程器总体方案设计

2.5本章小结

第3章 编程器配置数据解析技术研究

3.1 编程器配置过程及内部通信机制研究方案设计

3.2 FPGA配置过程时序

3.3 JTAG编程器状态机设计

3.4 SPI接口模拟JTAG数据传输程序设计

3.5本章小结

第4章 JTAG编程器平台设计与测试验证

4.1 JTAG编程器硬件电路设计实现

4.2 JTAG编程器软件设计实现

4.3 编程器测试与验证

4.4本章小结

结论

参考文献

声明

致谢