在ECU软件开发过程，通过调试器进行软件debug或测试经常会接触到JTAG接口，即通过JTAG协议使用 JLink 、ST-LINK和Lauterbach等仿真器/调试器在线调试软件程序。大家天天都在用，但是并不一定熟悉它，了解它，因此本文打算对此稍作介绍。
1 JTAG协议简介
JTAG成立于20世纪 8 年代中期，旨在开发一种验证设计和测试制造后的印刷电路板的方法。在JTAG开发之前，电子电路的测试和调试是一个耗时且昂贵的过程，工程师必须手动探测和测试电路板上的每个引脚，这不仅速度慢，而且容易出错。JTAG的创建是为了提供用于测试和调试电子电路的标准化接口，它使用一组特殊的测试访问端口 (TAP)，使工程师能够与电路交互并执行各种测试和调试任务。
JTAG)的成立：1985 年，德州仪器、IBM、英特尔和惠普等电子行业领先公司的代表成立了联合测试行动小组。该小组的主要目标是创建一种标准化方法来测试和调试电子系统，因为使用传统方法测试这些系统变得越来越复杂和困难。 早期开发和贡献：JTAG协议早期开发的主要贡献者包括德州仪器公司的Ken Parker，他提出了使用单一标准化接口访问 IC 或 PCB 的多个引脚进行测试的概念。IBM 公司的 David Brownell 为 JTAG 状态机的设计做出了重大贡献，该状态机在控制测试操作和转换方面起着至关重要的作用。 JTAG 标准 介绍：1987年，联合测试行动小组正式发布了JTAG标准，即IEEE 1149.1。该标准名为“标准测试访问端口和边界扫描架构”，为在电子设备中实现JTAG协议提供了全面的框架，JTAG标准定义了必要的信号及其功能、状态机操作和边界扫描测试技术。 快速采用和行业影响：JTAG协议凭借其众多优势迅速获得电子行业的认可，通过提供标准化的测试方法，JTAG大大简化了复杂系统的测试流程。它允许工程师执行非侵入式测试和调试，即使在难以或无法物理访问单个引脚的情况下也是如此。因此，JTAG 成为各种电子产品设计、制造和测试流程中不可或缺的一部分。 演进和扩展：随着技术的不断进步，JTAG标准也不断发展，以满足行业不断变化的需求。引入了其他标准和扩展来增强JTAG的功能。比如IEEE 1149.4解决了模拟测试功能，而IEEE 1149.6则专注于高速数字系统中的测试挑战。 融入行业标准：JTAG 已融入各种其他行业标准，以进一步扩大其应用范围和优势。值得注意的是，它已成为IEEE 1500的一部分，该标准专注于测试集成电路内的知识产权 (IP) 核心。
2 JTAG 协议的架构
测试时钟 (TCK)：同步测试设备和 DUT 之间的数据传输的时钟信号。
测试模式选择 (TMS)：决定 TAP 状态机状态转换的控制信号。
测试数据输入 (TDI)：用于将测试数据输入 DUT 的双向数据信号。
测试数据输出 (TDO)：用于从 DUT 输出测试数据的双向数据信号。
测试复位（TRST）（可选）：用于复位 TAP 的可选信号。
测试逻辑复位 (TLR)：上电或测试复位后的初始状态，其中 TAP保持稳定状态。
运行测试/空闲 (RTI)： TAP处于空闲状态，等待指令或测试数据。
选择-DR-扫描 (SDR)：TAP准备将数据移入或移出DUT的数据寄存器的状态。
捕获-DR（CDR）：捕获要移入DR的输入数据的状态。
移位-DR（SDR）：数据移入或移出DR的状态。
Exit1-DR（EDR1）：TAP离开Shift-DR状态，准备进行下一步操作的状态。
Exit2-DR（EDR2）：最后一位移位完成后，TAP退出Shift-DR状态的状态。
EXTEST：EXTEST指令用于进行互连测试。激活后，它会将强制边界扫描寄存器连接到 TDI和TDO之间，从而有效地将设备置于“外部”测试模式。在此模式下，边界扫描输出单元将测试数据驱动到设备引脚上，而输入单元则从这些引脚捕获数据。此指令对于边界扫描测试至关重要。 SAMPLE/PRELOAD：SAMPLE/PRELOAD指令与EXTEST有相似之处，但允许边界扫描设备保持任务/功能模式，同时仍将边界扫描寄存器链接到TDI和TDO。使用 SAMPLE/PRELOAD指令时，可以通过数据扫描访问边界扫描寄存器，同时设备仍可运行。此功能有利于将数据预加载到边界扫描寄存器中，而不会中断设备的功能行为，为随后执行EXTEST指令做好准备。 BYPASS：BYPASS 指令通过单比特寄存器在TDI和TDO之间建立直接连接，绕过设备的较长边界扫描寄存器，因此得名。BYPASS通过排除当前操作不需要的设备，在缩短边界扫描链方面具有极大的优势。接收 BYPASS指令的设备保持其任务/功能模式，同时允许无缝串行数据流向链中的后续设备。
4 JTAG 协议 TAP 控制器
5 JTAG 接口连接器及其引脚排列
20针JTAG连接器。 16 针 OCDS JTAG 连接器。 14 针 JTAG 连接器。 10 针 JTAG 连接器（ARM JTAG 连接器）。 定制 JTAG 连接器。 表面贴装 JTAG 连接器。 飞线 JTAG 连接器。
以20针JTAG连接器为例，20针JTAG连接器是使用最广泛的，顾名思义，它具有20个引脚，排列成两排，每排10个。这种连接器类型通常用于传统的JTAG应用，可以在许多开发板和评估平台上找到，它为JTAG通信提供了标准接口，并且与大多数JTAG编程器和调试器兼容，引脚定义如下：
6 JTAG协议的工作原理
将JTAG硬件接口连接到目标设备的JTAG接口。 使用 TCK、TMS、TDI 和 TDO 引脚在 PC 和 JTAG 接口之间建立通信。 将TAP置于所需状态，比如选择-DR-扫描 (SDR)，以访问和操作设备的内部寄存器。 在PC上安装适当的调试软件，通过JTAG接口连接目标设备。 调试软件允许您读取和写入数据到内部寄存器，设置断点，停止处理器，以及执行其他调试操作。
6 小结
汽车研发交流群，有兴趣的朋友请添加群主：prOmiseyes，备注：公司+职务入群。仅限汽车从业人员。
