专利名称：：单板控制方法
技术领域：
：本发明涉及硬件系统调试监控，具体涉及利用JTAG技术对含带JTAG接口芯片的单板进行工作控制的方法。
背景技术：
：目前，产品研发过程中存在不同类型的单板使用不同调试工具和不同调试接口(如串口，网口等)，给开发者带来了很多不便，并且只能观察和定位调试环境下系统出现的异常现象，而对正式发布的系统中所出现的问题，却无法定位和排除。造成上面问题的原因主要是传统的调试工具及方法存在过分依赖芯片引脚、不能在处理器高速运行下正常工作、占用系统资源且不能实时跟踪和硬件断点、价格过于昂贵等弊端。当前，嵌入式高端处理器的使用渐趋普及。这些处理器常常运行在100MHz,并且一些内部控制以及内部存储器的总线信号并不体现在外部引脚上。这种嵌入式高端处理器是SystemonChip片上系统，其深度嵌入、软件复杂的发展趋势给传统的调试工具带来了极大的挑战，也给嵌入式处理器开发工程师的工作带来了不便；同时开发人员在真正应用环境与开发过程中的环境的差异所引起的问题定位比较难，就都需要更先进的调试技术和工具进行配套。标准测试访问4妻口与边界扫描结构StandardTestAccessPortandBoundaryScanArchitecture,简称JTAG,遵循正EEl149.1国际标准，是一种先进的调试技术和工具。JTAG标准主要分为两个层面JTAG的通讯接口标准；JTAG的状态机标准。JTAG的通讯接口实质上是一个带有控制信号的同步串行接口。主要的JTAG信号及功能包括①JTAG通讯接口，如下表所列<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>②JTAG状态机。JTAG标准定义了TAP状态机，TAP控制器的状态机通过TCK和TMS进行状态的改变，实现数据和指令的输入。状态机分成16种状态。每一个状态都有其相应的功能。通过JTAG的通讯接口可以控制TAP的状态，从而实现数据的捕获与传递。不管JTAG状态机，处于哪个状态，当TMS信号等于逻辑1的时候，连续5个时钟信号以后，JTAG状态机必然回到Test-logicReset状态。这也是JTAG状态机的复位时的状态。③JTAG扫描链结构，主要包括了如下3条扫描链ScanChain0:有113个扫描单元，包括ARM核的所有的10、地址数据总线和输入输出控制信号。这条链上的信号复杂，不易控制，但是，包含的信息丰富，可以通过这条链，得到ARM7TDMI内核输入输出的所有信息。ScanChain1:有33个扫描单元，包括ARM核的数据总线和一个断点控制信号。这是一条很有用的链，通过控制这条链，可以控制ARM内核执行指定的指令，从而实现对ARM的内部寄存器、协处理器以及外部存储器的读写操作。ScanChain2:有38个扫描单元，通过控制EmbeddedICE宏单元，实现对ARM执行指令的断点、观察点的控制。
发明内容本发明需要解决的技术问题是提供一种单板控制方法，可以适用不同的含带JTAG接口芯片的单板，进一步可以在非调试情况下使用。本发明的上述技术问题这样解决，提供一种单板控制方法，使用带JTAG接口的操作控制设备，包括以下步骤1.1)通过各自JTAG接口物理链接单板芯片，并按JTAG的通讯接口标准相互之间通讯连接；1.2)所述设备利用所述通讯连接发送由用户指令转化的标准JTAG格式协议流，所述单板芯片接收并响应。按照本发明提供的方法，所述单板可以是不同种类或型号的单板，所述按照本发明提供的方法，所述转化包括JTAG输出处理对每次协议流输出任务的输出TDO序列按JTAG标准分别进行拆解。按照本发明提供的方法，所述物理链接包括所述各自的JTAG接口的物理结构及其之间的连接电缆。按照本发明提供的方法，所述设备的JTAG接口的物理结构可以是网口、串口、JTAG转接口或直接电缆方式。按照本发明提供的方法，所述操作控制设备可以是带JTAG接口的单板通用控制平台(2)、专用控制平台或计算机。按照本发明提供的方法，所述响应包括所述单板芯片点亮位于单板上的指示灯，可以实现简单的信息反馈，实现监控和调试功能。按照本发明提供的方法，所述响应包括所述单板芯片将反馈信息转化为标准JTAG格式数据流利用所述通讯连接传递给所述操作控制设备，进一步分析、处理，可以实现更完善的监控和调试功能。本发明提供的单板控制方法，采用行业通用JTAG标准在设备与目标单板芯片之间建立通讯连接，可以为不同的只要带有JTAG接口的芯片提供一种通用的控制工具，进一步可以实现调试监控，用来进行断点设置，单步执行等操作；还可以观察和定位在生产过程等非调试情况下单板出现的异常现象如死循环，内存泄漏，性能检测等功能，极大满足了包括现场在内的各种环境下控制调试监控异常的需要。下面结合附图和具体实施例进一步对本发明进行详细说明。图1是本发明单板调试控制平台与单板系统的连接示意图。囝2是本发明单板调试控制平台向单板系统发送用户指令的数据流示意图。图3是本发明单板调试控制平台从单板系统读取信息的数据流示意图。图4是本发明系统单板调试控制平台运行软件主流程示意图。图5是本发明系统单板调试控制平台JTAG接口驱动模块流程示意图。具体实施例方式本发明单板调试控制平台采用硬件辅助软件的系统构架，如图l所示该通用平台2通过JTAG线或JTAG转接口连接到目标硬件系统，该目标硬件系统是带有JTAG接口的目标单板1,从而获取JTAG信号，通过平台软件进一步实现调试、性能检测和内存分析等功能。该平台主要分为3部分，分别是JTAG接口部分A、数据处理部分B和人才几交互界面C。信息流向如图2和3所示，包括210)用户通过人机界面C输入操作信息及要求，如调试或跟踪信息和设置断点要求；220)人机界面C将操作信息及要求转化为CPU可识别数据流；230)数据处理部分B将该操作转换为标准JTAG格式的^据流，240)通过JTAG接口部分A将该数据流发送到被测芯片中。之后，再通过310)JTGA接口部分A将芯片调试信息和寄存器状态信息读取回来；320)数据处理部分B获取JTAG标准得数据流，(处理为CPU可处理的数据，再进一步处理)；330)处理完毕后将结果由人机界面C显示输出来。JTAG接口部分A:是该系统与被测试系统的信息接口，硬件可以是14帧或20帧的JTAG线；也可以是网口-JTAG转接口；或串口-JTAG转接口；由具体情况确定。软件部分包括JTAG底层驱动，主要是将软件形成的TAP输入输出序列通过硬件接口输出或接收，屏蔽底层硬件IO的具体细节。如图5所示数据处理部分B:完成系统主要的统计和处理功能。硬件包括CPU,存储单元等。软件主要包括一个主流程单元和JTAG输入输出处理模块。其中JTAG输入输出处理模块主要实现TDI输入序列組装、TDO输出序列拆解.TAP输入输出处理模块提供的方法主要功能就是对每次输入输出任务的TDI/TDO序列按JTAG标准进行链合/拆解。这些JTAG数据流序列符合IEEE1149.1国际标准。人机交互界面C:主要实现用户和系统之间的信息交流。硬件主要由显示器和键盘组成。软件应该包括显示器和键盘驱动程序。当开发人员想要跟踪目标单板时，只需设置本发明通用平台，进入软件跟踪状态，同时与单板通过JTAG线相连。启动后，通用平台控制TAP状态机的变化，并从平台显示器上得到所需要的信息，进行调试等工作。进一步，详细说明本发明平台的软件，主程序软件，如图4所示，包括以下步骤410)初始化；420)检查是否有键盘信息？是，进入下一步；否，返回本步骤开始；430)处理键盘信息；440)调用JTAG输入输出处理模块；450)调用JTAG接口驱动模块；460)获取目标硬件系统信息；470)调用显示驱动程序显示。其中，调用的JTAG接口驱动模块流程，如图5所示，包括步骤510)JTAGTAPcontrol复位；520)选择SCANCHAIN;530)通过扫描路径移入或移出指定长度bit数据；540)JTAGTAPcontrol复位。权利要求1、一种单板控制方法，其特征在于，使用带JTAG接口的操作控制设备，包括以下步骤1.1)通过各自JTAG接口物理链接单板(1)芯片，并按JTAG的通讯接口标准相互之间通讯连接；1.2)所述设备利用所述通讯连接发送由用户指令转化的标准JTAG格式协议流，所述单板芯片接收并响应。2、根据权利要求1所述控制方法，其特征在于，所述单板(l)可以是不同种类或型号的单板，所述芯片也可以是不同种类或型号的带JTAG接口的处理器。3、根据权利要求1所述控制方法，其特征在于，所述转化包括JTAG输出处理对每次协议流输出任务的输出TDO序列按JTAG标准分别进行拆解。4、根据权利要求1所述控制方法，其特征在于，所述物理链接包括所述各自的JTAG接口的物理结构及其之间的连接电缆。5、根据权利要求4所述控制方法，其特征在于，所述设备的JTAG接口的物理结构可以是网口、串口、JTAG转接口或直接电缆方式。6、根据权利要求1所述控制方法，其特征在于，所述操作控制设备可以是带JTAG接口的单板通用控制平台(2)、专用控制平台或计算机。7、根据权利要求1所述控制方法，其特征在于，所述响应包括所述单板芯片点亮位于单板上的指示灯。8、根据权利要求1所述控制方法，其特征在于，所述响应包括所述单板芯片将反馈信息转化为标准JTAG格式数据流利用所述通讯连接传递给所述操作控制设备。全文摘要本发明涉及一种单板控制方法，其使用带JTAG接口的操作控制设备，包括以下步骤通过各自JTAG接口物理链接单板(1)芯片，并按JTAG的通讯接口标准相互之间通讯连接；所述设备利用所述通讯连接发送由用户指令转化的标准JTAG格式协议流，所述单板芯片接收并响应。这种方法，采用JTAG标准，可为不同的带有JTAG接口的芯片提供一种通用工具，控制单板工作，进一步可以实现监控性能、调试在非调试情况下单板出现的异常现象如死循环，内存泄漏，极大满足了包括现场在内的各种环境下控制调试单板的需要。文档编号G06F11/36GK101187895SQ20061014581公开日2008年5月28日申请日期2006年11月17日优先权日2006年11月17日发明者任惠琴申请人:中兴通讯股份有限公司