一种集成双向CRC校验功能的可扩展JTAG调试结构制造技术

本发明专利技术提供了一种集成双向CRC校验功能的可扩展JTAG调试结构，包括调试主控器和调试子控制器；调试主控器通过接收JTAG接口的数据，进行数据校验和指令解析后，将校验无误的数据送往相应的调试子控制器，进一步进行处理和执行，调试子控制器接受调试主控器的控制，并按照相应的数据指令，实现对调试对象的调试操作并返回调试数据；本发明专利技术的JTAG调试结构在支持IEEE1149.1标准JTAG时序的基础上，实现了双向32位CRC串行数据校验功能，能够检测数据传输过程中出现的异常，提高了数据传输过程的可靠性。

An extensible JTAG debug architecture integrating bidirectional CRC check function

The present invention provides an integrated bidirectional CRC checksum function extensible JTAG debugging structure, including debugging the main controller and sub controller is the main controller debugging; debugging through the JTAG interface for receiving data, data check and order analysis, to check and correct the data sent to the corresponding debugging sub controller, further processing and execution, debug controller receives the control debugging of the main controller, and in accordance with the corresponding data for debugging instructions, object debugging operation and return debug data; the invention of the JTAG debugging structure based on support IEEE1149.1 standard JTAG timing, realizes the bidirectional 32 bit CRC serial data check function, can detect abnormal data in the process of transmission, improve the reliability of data transmission process.

【技术实现步骤摘要】
一种集成双向CRC校验功能的可扩展JTAG调试结构
本专利技术属于多核超大规模集成电路的JTAG调试设计领域，用于ASIC、DSP、SOC等大规模、超大规模集成电路的JTAG调试，尤其涉及一种集成双向CRC校验功能的可扩展JTAG调试结构。
技术介绍
随着集成电路工艺的发展，单片电路的集成度越来越高，实现的功能越来越复杂。多核处理、片上系统SoC(System-on-Chip)等形式电路的出现，使得电路的调试要求变得越来越迫切，但由于片上系统和多IP集成的复杂性，调试实现也越来越困难，如何在集成度越来越高的芯片上，实现对多核IP和多功能模块的调试已成为一项重大的研究课题。调试技术在发展过程中，形成了DSU调试、UART串口调试直至后期的JTAG调试等多种方法。JTAG边界扫描测试技术最初用于板级互连测试，但由于其很好的灵活性和集成性，基于IEEE1149.1标准的JTAG调试技术已成为芯片调试设计中应用最广泛的一种技术。目前，Intel、ARM、Atemal等公司都在自己的产品中使用了JTAG调试技术，但鉴于技术保密，各公司不对外公开其调试设计的具体结构。且从应用角度而言，各公司之间的JTAG调试设计，均具有很强的针对性，可扩展性和重用性较差。此外，由于JTAG调试技术直接面向应用领域，在调试过程中，数据传输的可靠性则尤为重要，对调试结果会有较大的影响，这就需要在JTAG调试技术中增加数据校验和保护功能，以提高调试结构数据传输的可靠性。而对于多核集成电路而言，若每个单核独立拥有一套调试结构，势必会造成较大的资源开销，这就要求JTAG调试结构具备很强的可扩展性和集成性，以方便大规模、超大规模集成电路的调试设计。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种采用分级指令控制，集成双向CRC校验功能的可扩展JTAG调试结构，为各类大规模数字集成电路的JTAG调试设计提供可靠的解决方案。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种集成双向CRC校验功能的可扩展JTAG调试结构，包括调试主控器和调试子控制器；调试主控器中设计有子控制器选择与使能单元、输入/输出数据CRC校验模块、调试子控制器接口，调试主控器受IEEE1149.1标准的JTAG接口和TAP控制器控制，通过接收JTAG接口的数据，进行数据校验和指令解析后，将校验无误的数据送往相应的调试子控制器，进一步进行处理和执行，调试子控制器返回的数据由主控器进行CRC保护后，按照标准JTAG时序送至外部JTAG端口；调试子控制器接受调试主控器的控制，并按照相应的数据指令，实现对调试对象的调试操作并返回调试数据，调试子控制器中有指令解析模块、地址/数据发生寄存器、调试命令寄存器、读写控制结构，在接收到调试指令和数据后，通过指令解析和转换，将串行指令和数据转换为对被调试对象的读写操作，并将结果储存和返回。进一步，调试子控制器中设计有调试状态寄存器和冲突检测结构，可实现读写冲突、过写、过读、读写响应异常等状况的检测。进一步，一个调试主控器挂载多路调试子控制器，通过设置主控器中的子控制器ID寄存器宽度，进行多核扩展和调试集成。进一步，调试主控器支持ModuleSelect指令，在调试主控器中被解析，ModuleSelect指令用于调试子控制器的选择和使能。进一步，每一个调试子控制器可以拥有不同的子控制器指令或采用相同的子控制器指令。子控制器指令包括Write_Command指令用于将调试访问地址、访问类型和读写操作次数等信息写入调试子控制器，Read_Command指令用于读取当前的调试子控制器指令内容，Go_Command用于执行调试操作，按照调试访问读操作/写操作的差异，Go_Command指令的数据流结构分为读操作型Go_Command指令和写操作型Go_Command指令，分别用于控制读操作调试和写操作调试访问。有益效果：本专利技术和现有JTAG调试技术相比，有如下有益效果：1)本专利技术的JTAG调试结构在支持IEEE1149.1标准JTAG时序的基础上，实现了双向32位CRC串行数据校验功能，能够检测数据传输过程中出现的异常，提高了数据传输过程的可靠性。2)本专利技术实现了分级指令控制，多模块调试的模块级调试指令可重用，大大简化了整体调试结构的调试指令设计，降低了应用难度。3)本专利技术采用可扩展调试结构，一个调试主控器可方便的挂载多个调试子模块，易于多核和多IP设计的调试集成。本专利技术的调试结构具备完整的调试状态检测与反馈逻辑，在调试过程中，能够及时的反馈调试指令的执行状态，提高了调试结构与外部的交互性。【附图说明】图1可扩展JTAG调试结构框图图2调试主控器ModuleSelect指令数据流图3子控制器Write_Command指令数据流图4子控制器Read_Command指令数据流图5子控制器读操作型Go_Command指令数据流图6子控制器写操作型Go_Command指令数据流图7多核处理器电路可扩展JTAG调试结构图【具体实施方式】下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细描述，但不作为对本专利技术的限定。本专利技术的JTAG调试结构是以符合IEEE1149.1标准的测试访问端口和边界扫描结构为基础，通过设计双向串行数据校验、调试模块选择、读写控制、调试状态检测等多种结构，实现完整的JTAG调试功能。本专利技术的技术方案由可扩展JTAG调试结构实现和JTAG调试指令设计两大部分组成。(1)可扩展JTAG调试结构实现为实现整体结构的可扩展、易复用，本专利技术的JTAG调试结构，采用了调试主控器和调试子控制器的双控制器设计思想，其整体架构如图1所示。调试主控器中设计有子控制器选择与使能单元、输入/输出数据CRC校验模块、调试子控制器接口等结构。调试主控器受IEEE1149.1标准的JTAG接口和TAP控制器控制，通过接收JTAG接口的数据，进行数据校验和指令解析后，将校验无误的数据送往相应的调试子控制器，进一步进行处理和执行。调试子控制器返回的数据由主控器进行CRC保护后，按照标准JTAG时序送至外部JTAG端口。调试子控制器的主要功能是接受调试主控器的控制，并按照相应的数据指令，实现对调试对象的调试操作并返回调试数据。调试子控制器中有指令解析模块、地址/数据发生寄存器、调试命令寄存器、读写控制结构、调试状态及冲突检测结构，在接收到调试指令和数据后，通过指令解析和转换，将串行指令和数据转换为对被调试对象的读写操作，并将结果储存和返回。为保证调试的正确性，调试子控制器中设计有调试状态寄存器和冲突检测结构，可实现读写冲突、过写、过读、读写响应异常等状况的检测，大大提高JTAG调试的交互性，有效降低调试难度。本专利技术的JTAG调试结构中，一个调试主控器可挂载多路调试子控制器，通过设置主控器中的子控制器ID寄存器宽度，可方便的进行多核扩展和调试集成，对于大规模、超大规模多核、多IP集成电路的JTAG调试设计有较大优势。(2)JTAG调试指令设计为易于软件开发和调试应用，并适应调试主控制器和调试子控制器的设计结构，本专利技术在可扩展JTAG调试结构的基础上，开发了相应的JTAG调试指令。本专利技术的可扩展JTAG调试结构支持两种类型的指令：1)ModuleSelect指令2)子控制器指令(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成双向CRC校验功能的可扩展JTAG调试结构，其特征在于：包括调试主控器和调试子控制器；调试主控器中设计有子控制器选择与使能单元、输入/输出数据CRC校验模块、调试子控制器接口，调试主控器受IEEE1149.1标准的JTAG接口和TAP控制器控制，通过接收JTAG接口的数据，进行数据校验和指令解析后，将校验无误的数据送往相应的调试子控制器，进一步进行处理和执行，调试子控制器返回的数据由主控器进行CRC保护后，按照标准JTAG时序送至外部JTAG端口；调试子控制器接受调试主控器的控制，并按照相应的数据指令，实现对调试对象的调试操作并返回调试数据，调试子控制器中有指令解析模块、地址/数据发生寄存器、调试命令寄存器、读写控制结构，在接收到调试指令和数据后，通过指令解析和转换，将串行指令和数据转换为对被调试对象的读写操作，并将结果储存和返回。

【技术特征摘要】
1.一种集成双向CRC校验功能的可扩展JTAG调试结构，其特征在于：包括调试主控器和调试子控制器；调试主控器中设计有子控制器选择与使能单元、输入/输出数据CRC校验模块、调试子控制器接口，调试主控器受IEEE1149.1标准的JTAG接口和TAP控制器控制，通过接收JTAG接口的数据，进行数据校验和指令解析后，将校验无误的数据送往相应的调试子控制器，进一步进行处理和执行，调试子控制器返回的数据由主控器进行CRC保护后，按照标准JTAG时序送至外部JTAG端口；调试子控制器接受调试主控器的控制，并按照相应的数据指令，实现对调试对象的调试操作并返回调试数据，调试子控制器中有指令解析模块、地址/数据发生寄存器、调试命令寄存器、读写控制结构，在接收到调试指令和数据后，通过指令解析和转换，将串行指令和数据转换为对被调试对象的读写操作，并将结果储存和返回。2.如权利要求1所述的集成双向CRC校验功能的可扩展JTAG调试结构，其特征在于：调试子控制器中设计有调试状态寄存器和冲突检测结构，可实现读写冲突、过写、过读、读写响应异常等状况的检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜伟，李俊玲，沈拉民，
申请(专利权)人：西安微电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：陕西,61