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JTAG

JTAG 允许进行边界扫描。边界扫描分析特定电路，包括每个引脚的嵌入式边界扫描单元和寄存器。

JTAG 标准定义了进行边界扫描的特定命令，包括以下内容：

  • BYPASS 允许你在不经过其他芯片的开销下测试特定芯片。
  • SAMPLE/PRELOAD 在设备处于正常工作模式时，对进出设备的数据进行采样。
  • EXTEST 设置和读取引脚状态。

它还可以支持其他命令，例如：

  • IDCODE 用于识别设备
  • INTEST 用于对设备进行内部测试

当你使用 JTAGulator 等工具时，可能会遇到这些指令。

测试访问端口

边界扫描包括对四线 测试访问端口 (TAP) 进行测试，这是一个通用端口，提供对组件内置的 JTAG 测试支持功能的访问。TAP 使用以下五个信号：

  • 测试时钟输入 (TCK) TCK 是定义 TAP 控制器何时执行单个操作（换句话说，跳转到状态机的下一个状态）的时钟。
  • 测试模式选择 (TMS) 输入 TMS 控制有限状态机。在每个时钟节拍中，设备的 JTAG TAP 控制器检查 TMS 引脚上的电压。如果电压低于某个阈值，则将信号视为低电平并解释为 0，如果电压高于某个阈值，则将信号视为高电平并解释为 1。
  • 测试数据输入 (TDI) TDI 是通过扫描单元将数据发送到芯片的引脚。每个供应商负责定义此引脚上的通信协议，因为 JTAG 不定义此协议。
  • 测试数据输出 (TDO) TDO 是将数据发送到芯片外部的引脚。
  • 测试复位 (TRST) 输入 可选的 TRST 将有限状态机重置为已知的良好状态。或者，如果 TMS 在连续五个时钟周期内保持为 1，则会调用重置，方式与 TRST 引脚相同，这就是 TRST 是可选的原因。

有时你可以在 PCB 上找到这些引脚的标记。在其他情况下，你可能需要找到它们。

识别 JTAG 引脚

检测 JTAG 端口最快但最昂贵的方法是使用专门用于此目的的设备 JTAGulator（尽管它也可以检测 UART 引脚）。

它有 24 个通道，你可以连接到电路板的引脚上。然后，它对所有可能的组合执行 IDCODE 和 BYPASS 边界扫描命令的 BF 攻击。如果收到响应，它会显示与每个 JTAG 信号对应的通道。

识别 JTAG 引脚的一种更便宜但速度较慢的方法是使用加载在兼容 Arduino 微控制器上的 JTAGenum。

使用 JTAGenum，你首先需要定义探测设备的引脚，这些引脚将用于枚举。你需要参考设备的引脚图，并将这些引脚与目标设备上的测试点连接起来。

识别 JTAG 引脚的第三种方法是通过检查 PCB 来找到其中一个引脚。在某些情况下，PCB 可能会方便地提供 Tag-Connect 接口，这清楚地表明该板子有一个 JTAG 连接器。你可以在 https://www.tag-connect.com/info/ 上看到该接口的样子。此外，检查 PCB 上芯片组的 数据手册可能会揭示指向 JTAG 接口的引脚图。

SDW

SWD 是一种专为调试而设计的 ARM 特定协议。

SWD 接口需要 两个引脚：一个双向的 SWDIO 信号，相当于 JTAG 的 TDI 和 TDO 引脚，以及一个时钟 SWCLK，相当于 JTAG 的 TCK。许多设备支持 串行线或 JTAG 调试端口 (SWJ-DP)，这是一个组合的 JTAG 和 SWD 接口，使你可以将 SWD 或 JTAG 探针连接到目标设备上。