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JTAG

JTAG permite realizar um boundary scan. O boundary scan analisa certos circuitos, incluindo células de boundary-scan embutidas e registros para cada pino.

O padrão JTAG define comandos específicos para a realização de boundary scans, incluindo os seguintes:

• BYPASS permite testar um chip específico sem a sobrecarga de passar por outros chips.
• SAMPLE/PRELOAD captura uma amostra dos dados que entram e saem do dispositivo quando está em seu modo de funcionamento normal.
• EXTEST configura e lê estados de pinos.

Ele também pode suportar outros comandos, como:

• IDCODE para identificar um dispositivo
• INTEST para o teste interno do dispositivo

Você pode se deparar com essas instruções ao usar uma ferramenta como o JTAGulator.

The Test Access Port

Boundary scans incluem testes do Test Access Port (TAP) de quatro fios, um porto de propósito geral que fornece acesso às funções de suporte de teste JTAG incorporadas em um componente. O TAP usa os seguintes cinco sinais:

• Entrada de relógio de teste (TCK) O TCK é o relógio que define a frequência com que o controlador TAP realizará uma única ação (ou seja, avançar para o próximo estado na máquina de estados).
• Entrada de seleção de modo de teste (TMS) O TMS controla a máquina de estados finitos. A cada batida do relógio, o controlador TAP JTAG do dispositivo verifica a tensão no pino TMS. Se a tensão estiver abaixo de um certo limiar, o sinal é considerado baixo e interpretado como 0, enquanto se a tensão estiver acima de um certo limiar, o sinal é considerado alto e interpretado como 1.
• Entrada de dados de teste (TDI) O TDI é o pino que envia dados para dentro do chip através das células de varredura. Cada fornecedor é responsável por definir o protocolo de comunicação sobre este pino, porque o JTAG não define isso.
• Saída de dados de teste (TDO) O TDO é o pino que envia dados para fora do chip.
• Entrada de reset de teste (TRST) O TRST opcional reseta a máquina de estados finitos para um estado conhecido como bom. Alternativamente, se o TMS for mantido em 1 por cinco ciclos de relógio consecutivos, ele invoca um reset, da mesma forma que o pino TRST faria, razão pela qual o TRST é opcional.

Às vezes você poderá encontrar esses pinos marcados na PCB. Em outras ocasiões, você pode precisar encontrá-los.

Identificando pinos JTAG

A maneira mais rápida, mas também mais cara, de detectar portas JTAG é usando o JTAGulator, um dispositivo criado especificamente para esse propósito (embora ele também possa detectar pinouts UART).

Ele possui 24 canais que você pode conectar aos pinos da placa. Em seguida, ele realiza um ataque BF de todas as combinações possíveis enviando comandos de boundary scan IDCODE e BYPASS. Se receber uma resposta, ele exibe o canal correspondente a cada sinal JTAG.

Uma maneira mais barata, mas muito mais lenta, de identificar os pinouts JTAG é usando o JTAGenum carregado em um microcontrolador compatível com Arduino.

Usando o JTAGenum, você primeiro define os pinos do dispositivo de sondagem que usará para a enumeração. Você teria que referenciar o diagrama de pinout do dispositivo e, em seguida, conectar esses pinos aos pontos de teste no seu dispositivo alvo.

Uma terceira maneira de identificar pinos JTAG é inspecionando a PCB em busca de um dos pinouts. Em alguns casos, as PCBs podem fornecer convenientemente a interface Tag-Connect, o que é uma indicação clara de que a placa também possui um conector JTAG. Você pode ver como essa interface se parece em https://www.tag-connect.com/info/. Além disso, inspecionar os datasheets dos chipsets na PCB pode revelar diagramas de pinout que apontam para interfaces JTAG.

SDW

SWD é um protocolo específico da ARM projetado para depuração.

A interface SWD requer dois pinos: um sinal bidirecional SWDIO, que é o equivalente aos pinos TDI e TDO do JTAG e um relógio, e SWCLK, que é o equivalente de TCK no JTAG. Muitos dispositivos suportam o Serial Wire or JTAG Debug Port (SWJ-DP), uma interface JTAG e SWD combinada que permite conectar uma sonda SWD ou JTAG ao alvo.

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