JTAG 学习 -SVF格式

yxr注：

主要zt，附上自己的心得如下：

1）反观SVF文件，除了设置必要的条件之外（初始条件和TIR等四条命令），真正的运行命令就两条，SIR向JTAG TAP状态机的IR寄存器送命令，SDR往JTAG TAP状态机的DR寄存器送数据，在写入的时候，送入的数据有效，在读取的时候，送数据同时输出的数据有效。

这样的写法及计算麻烦，可读性也差。为了方便使用，SVF引入了TIR、HIR、TDR和HDR四条指令。

TIR是在SIR前面添加数据，比如，操作器件是第二个，那么第一个器件的数据用TIR添加，下一条指令是添加第一个器件的bypass命令。

TIR 6 TDI (3f) SMASK (3f) ;

2）FREQUENCY 4E6 HZ;    （频率4x10的6次方）

RUNTEST IDLE 164000000E-6 SEC;     即164000000 x 10 的-6，即164秒，

TAP有16个状态，其中一个状态就是RUNTEST IDLE（问题是，此时是否一直有TCK？？？）

3）

! ACT_TE_TAG Erase ...  表示开始

! ACT_TE_TAG Completed erase  表示结束

4）转贴  JTAG 详解

blog.csdn.net/broadview2006/article/details/3951512

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

http://www.chinabaike.com/2011/0203/282255.html

系统编程PROM可以进行单独编程，或者级连编程。链中的所有器件共享TCK和TMS信号。TINI的TDI信号接到边界扫描链中第一个器件的TDI输进端。第一个器件的TDO信号接到链中第二个器件的TDI输进上，如此连接下往。链中的最后一个器件的TDO输出接到TINI的TDO引脚上，见图1所示。

图1. 所有JTAG操纵都通过器件的测试访问端口进行控制

所有JTAG操纵都是由器件的测试访问端口(TAP)控制的。TAP包括四个信号：TMS、TDI、TDO和TCK。
这些信号通过TAP控制器，即16状态有限状态机与器件相互作用。JTAG的TMS信号控制状态间的转换。指令和数据由TDI引脚移进器件，并由TDO引脚移出。TDI和TDO信号的所有状态转换和行为都与TCK同步。见图2。

图2.

所有JTAG操纵都是将数据移进或移出JTAG指令和数据寄存器。TAP控制器可对所有这些寄存器直接访问。有两类JTAG寄存器：指令寄存器(IR)和数据寄存器(DR)。访问IR通过移位-IR
(Shift-IR)状态实现，而访问DR通过移位-DR (Shift-IR)状态实现。IR长度通常是大于2位的任意长度。除了由IEEE®
Std. 1149.1定义的BYPASS指令为全1以外，生产约定义所有其它的指令位码。

在本应用笔记中，JAVA样例代码将解释说明串行向量格式(SVF)文件来进行编程。这里所用的SVF是描述高层IEEE 1149.1
(JTAG)总线操纵的语法规范。JTAG设备和软件提供商已经将SVF作为标准用于数据交换。SVF以紧凑和可移植的形式描述JTAG链操纵。SVF文件通过描述需要移进器件链的信息，记录JTAG操纵。通过Xilinx
iMPACT
(具体信息见下面)软件，将JTAG操纵记录在SVF文件中。SVF文件写成ASCII文本形式，因此可以在任何文本编辑器中人工读、修改和写。“很多第三方编程工具使用SVF文件作为输进，这样利用包含在SVF文件中的信息可以对JTAG链中的Xilinx器件编程。”

http://www.wtoutiao.com/a/2508547.html

SVF的全称是Serial Vector Format，是IEEE 1149.1的一部分。SVF主要用来控制JTAG收发数据。由于JTAG是串行的，所以收发是一起的。

使用SVF可以控制JTAG的发送端，而不用考虑JTAG TAP状态机的细节。

通过SVF，就可以控制JTAG来传输数据。

目前，Vivado 2015.1没有发布，所以SVF的操作只能通过iMPACT来实现。

这一篇主要讲解SVF文件的生成。

iMPACT生成SVF的方法，其实类似于捕获操作。下面用读取FPGA的IDCODE来介绍如何生成SVF。

首先，启动iMPACT，并点击Boundary Scan。

上一回，生成了一个用于读取FPGA IDCODE的SVF文件。今天，讲讲SVF语句。

SVF是控制JTAG的语句，类似于汇编语言，偏底层，控制JTAG具体的操作。

在上次的123.svf文件中，开头一段是这样的

TRST OFF;

ENDIR IDLE;

ENDDR IDLE;

STATE RESET;

STATE IDLE;

FREQUENCY 1E6 HZ;

这是设置JTAG初始状态。这里不细说了，几乎所有Xilinx iMPACT生成的SVF里都是一样的。

然后是下列语句。

TIR 0 ;

HIR 0 ;

TDR 0 ;

HDR 0 ;

TIR 0 ;

HIR 0 ;

HDR 0 ;

TDR 0 ;

Xilinx iMPACT工具生成的SVF都会把TIR、HIR、TDR和HDR这四个命令重复一遍，一共8条。其实，只要四条即可。

具体的用处后面再讲。

下面就是开始是正式的命令了。再一次，Xilinx iMPACT生成的svf中有大量重复。

SIR 6 TDI (09) ;

SDR 32 TDI (00000000) TDO (f3631093) ;

第一行 SIR 6 TDI （09）

这一句的意思是，往IR寄存器中输入6bit数据，数值是0x09；

这就是读取IDCODE的指令，6是IR Length，0x09是命令。在第三篇中已经提到这部分内容。

输入读取IDCODE的指令后，就是读取IDCODE。

SDR 32 TDI (00000000) SMASK (ffffffff) TDO (f3631093) MASK (0fffffff) ;

这一条命令是向DR寄存器发送32位数据，由于JTAG是串行的，所以这里输入的数据没有意义，只是为了串行移出DR寄存器中的32bit数据。

SMASK中的全f代表输入的数据全部有效，不过这里由于输入没有意义，所以这个mask也没有意义。

TDO后面是预计输出的值，这里是f3631093，意思是预计输出为这个数据，如果这个数据和真实数据不符，则会终止svf的运行。

后面的MASK代表对TDO数据的有效性。之前已经提过，NEXYS-4上的Artix-7，ID是3631093，也就是说只有7个16进制数据。IDCODE寄存器是32位，多出4位数据是无关紧要的，所以这里的mask值为 0fffffff，表明低28位有效，高4位无效。

另外说明一下，如果没有重新声明，TDI的SMARK和TDO的MASK会一直被使用到下次修改。同样，TIR等命令也是如此。

随后的两条命令，是bypass模式。

SIR 6 TDI (3f) ;

SDR 1 TDI (00) SMASK (01) ;

反观SVF文件，除了设置必要的条件之外（初始条件和TIR等四条命令），真正的运行命令就两条，SIR向JTAG TAP状态机的IR寄存器送命令，SDR往JTAG TAP状态机的DR寄存器送数据，在写入的时候，送入的数据有效，在读取的时候，送数据同时输出的数据有效。

下面讨论一个问题，如果JTAG上不单单有一个器件，应该怎么写。

比如，JTAG上有三个器件，简单讨论，都是Artix-7。那么IR Length都是6. 要操作的是中间一个。

这样算的话，第一个器件和第三个器件的IR寄存器数据都是bypass命令 111111；中间一个器件的命令是001001。

总共的数据是 111111001001111111，

4个一组改写一下，11_1111_0010_0111_1111，

写成16进制，是3f27f

所以 SDR的命令是 SIR 18 TDI (3f27f) ;  (YXR注：应该是SDR 18 TDI (3f27f)吧)

同理，bypass的数据寄存器位宽是1位，取这一位为0，所以数据总长度是34，预计输出是

0x6c62126

掩码为 1fffffe

这样的写法及计算麻烦，可读性也差。为了方便使用，SVF引入了TIR、HIR、TDR和HDR四条指令。

TIR是在SIR前面添加数据，比如，操作器件是第二个，那么第一个器件的数据用TIR添加，下一条指令是添加第一个器件的bypass命令。

TIR 6 TDI (3f) SMASK (3f) ;

同理，TDR是在SDR前面添加数据。

TDR 1 TDI (00) SMASK (01) ;

HIR是在SIR后面添加数据，所以第三个器件的bypass命令如下。

HIR 6 TDI (3f) SMASK (3f) ;

HDR 1 TDI (00) SMASK (01) ;

添加这四条命令之后，对第二个器件的操作命令就和只有一个器件时完全一样了，直接使用下面的命令即可

SIR 6 TDI (09) ;

SDR 32 TDI (00000000) TDO (f3631093) ;

再次修改之前，TIR等四条命令一直有效。（yxr注：一直有效是什么意思，是指一直对第二个器件操作吗？）

好了，基本的SVF命令已经介绍完毕。不过，除了IDCODE，还没有和FPGA联系起来。下一回，来看看与Xilinx FPGA的联系吧。