【技术实现步骤摘要】
本申请属于jtag调试的，涉及一种调试装置，特别是涉及一种基于jtag的通用可扩展调试装置、方法、芯片及开发系统。
技术介绍
1、目前，随着半导体制程工艺不断缩小，相同面积的die(芯片未封装前的晶粒)内可以塞进更多的晶体管，这大大为fabless公司(无晶圆厂模式公司)提供了便利性，使其能对自己的芯片产品不断升级，从而满足不断提高的市场需求，让公司更具有竞争力。
2、但是芯片复杂度的不断提高，对芯片的调试也提出了更高要求。若是基于传统jtag(joint test action group，联合测试工作组)串联的芯片调试方式，如图1和图2所示，则调试操作会变得越来越复杂，并会带来一定风险。这主要体现在以下3个方面：
3、(1)芯片内调试链上的模块增加，这对于设计人员来说，意味着每次都需要在原有调试链上进行修改，这会引入一定的风险，因为一旦接错，则会导致整条调试链不工作，即因新增模块带来的错误而使链上的其余模块都无法进行测试。为了避免这种问题发生，需要投入大量的验证人力，会耗费大量时间，因为在当前调试结构下，是所有待调试模块一起进行调试的，这对于芯片的升级来说，相当于做了许多冗余的事情，因为之前已在调试链上的模块其实可以被认为是可靠的，并不需要花费大量时间进行重复验证。这里验证所耗费的不必要时间，会对项目进度产生直接影响，对芯片设计公司来说是致命的。
4、(2)对于上位机调试端而言，由于芯片内调试环链上增加了新模块，调试驱动也要做一定修改。驱动工程师需要与芯片前端设计工程师进行确认，从而修改已
5、(3)芯片公司在流片前会使用fpga(field programmable gate array，现场可编程逻辑门阵列)开发板进行芯片原型验证，如果待验证的芯片设计包含jtag调试接口，那么在生成fpga的配置文件中，需要将其映射到fpga的管脚上，即占用fpga的4个通用管脚。对于资金宽裕的公司来说，可以专门采购fpga芯片并做定制化的fpga开发板进行芯片验证。但是对于资金紧张的公司来说则难以实现，只能从第三方卖fpga开发板的厂商那采购fpga开发板，并且该fpga开发板需含有至少4个通用管脚可以给用户使用且满足用户的资源需求，然而，绝大多数中端fpga开发板上的通用管脚(gpio)留给用户是不多的，甚至没有，因为fpga板的供应商在制造开发板时就为fpga的管脚分配好了对应的功能，如图3所示。因此假如芯片公司的芯片所需fpga资源多，设计本身又带有调试接口，则fpga开发板在选型上非常困难。
技术实现思路
1、本申请提供一种基于jtag的通用可扩展调试装置、方法、芯片及开发系统，主要用于解决因设计上引入新设计模块而带来的调试连接的问题。
2、第一方面，本申请提供一种基于jtag的通用可扩展调试装置，所述装置包括：jtag模块，提供所述装置对外的第一组jtag信号端口；所述第一组jtag信号端口包括以下中的至少一者：第一时钟信号端口、第一模式选择信号端口、第一数据输入信号端口和第一数据输出信号端口；信号生成模块，与所述jtag模块通信连接，提供所述装置对外扩展出的第二组jtag信号端口；所述第二组jtag信号端口包括以下中的至少一者：第二时钟信号端口、第二模式选择信号端口、第二数据输入信号端口和第二数据输出信号端口；所述信号生成模块被配置为将所述jtag模块发送的请求信号解析后，通过所述第二组jtag信号端口发出；还被配置为将所述第二组jtag信号端口接收的回应数据存入所述jtag模块中。
3、在第一方面的一种实现方式中，所述jtag模块包括tap控制器、jtag控制器和数据寄存器堆；所述tap控制器被配置为接收第一时钟信号和第一模式选择信号，发送所述tap控制器对应状态的指示信号至所述jtag控制器；所述jtag控制器被配置为根据所述指示信号的类型，操作内部的移位寄存器；所述数据寄存器堆包括用户寄存器和扩展寄存器堆；所述用户寄存器被配置为提供所述装置对外的用户配置总线信号，所述扩展寄存器堆被配置为与所述信号生成模块通信交互，发送请求信号至所述信号生成模块，使得所述信号生成模块对所述请求信号进行解析，并通过所述第二组jtag信号端口发出；还被配置为存储所述第二组jtag信号端口接收的回应数据。
4、在第一方面的一种实现方式中，所述扩展寄存器堆包括请求寄存器、回应寄存器和数据解析单元；所述请求寄存器通过所述数据解析单元发送需解析的请求信号至所述信号生成模块，使得所述信号生成模块根据所述请求信号中解析出的指令要求，驱动扩展出的第二组jtag信号端口，并将所述第二组jtag信号端口接收的回应数据传入所述数据解析单元，使得所述数据解析单元将解析的回应数据存入所述回应寄存器。
5、在第一方面的一种实现方式中，所述请求寄存器包括请求指令寄存器和请求数据寄存器，所述回应寄存器包括回应状态寄存器和返回数据寄存器；响应于驱动扩展出的第二组jtag信号端口，根据指令通路状态，所述请求指令寄存器的请求指令通过所述第二数据输出信号端口送出；根据数据通路状态，所述请求数据寄存器的请求数据通过所述第二数据输出信号端口送出；通过所述第二数据输入信号端口接收所述回应数据，将所述回应数据中解析出的状态写入所述回应状态寄存器中，将所述回应数据中解析出的数据写入所述返回数据寄存器中。
6、在第一方面的一种实现方式中，所述扩展寄存器堆与所述信号生成模块的连接接口包括请求通信接口和回应通信接口；所述扩展寄存器堆与所述信号生成模块通过所述请求通信接口和所述回应通信接口进行通信交互，所述扩展寄存器堆通过所述请求通信接口发送请求信号至所述信号生成模块，使得所述信号生成模块对所述请求信号进行解析，并通过所述第二组jtag信号端口发出；所述扩展寄存器堆通过所述回应通信接口存储所述第二组jtag信号端口接收的回应数据。
7、在第一方面的一种实现方式中，所述信号生成模块包括数据解析模块和jtag信号控制生成模块；所述数据解析模块被配置为解析指令总长度、指令序列值、数据总长度和数据序列值；所述jtag信号控制生成模块与所述数据解析模块通信连接，被配置为根据所述数据解析模块解析的指令总长度、指令序列值、数据总长度和数据序列值中的至少一者控制所述第二组jtag信号端口的电平变化；还被配置为将所述第二组jtag信号端口所接收回应数据的电平变化传输至所述数据解析模块，所述数据解析模块解析的指令总长度、指令序列值、数据总长度和数据序列值中的至少一者存入所述扩展寄存器堆中。
8、第二方面，本申请提供一种基于jtag的通用可扩展调试方法，应用于一种基于jtag的通用可扩展调试装置，所述装置包括：jtag模块和信号生成模块；所述jtag模块提供所述装置对外的第一组jtag信号端口；所述信号生成模块与所述jtag模块通信连接，提供所述装置对外扩展出的第二组jtag信号端口；所述第一组jta本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于JTAG的通用可扩展调试装置，其特征在于，所述装置包括：
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述扩展寄存器堆包括请求寄存器、回应寄存器和数据解析单元；
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述请求寄存器包括请求指令寄存器和请求数据寄存器，所述回应寄存器包括回应状态寄存器和返回数据寄存器；
5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：
6.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述信号生成模块包括数据解析模块和JTAG信号控制生成模块；
7.一种基于JTAG的通用可扩展调试方法，其特征在于，应用于一种基于JTAG的通用可扩展调试装置，所述装置包括：JTAG模块和信号生成模块；所述JTAG模块提供所述装置对外的第一组JTAG信号端口；所述信号生成模块与所述JTAG模块通信连接，提供所述装置对外扩展出的第二组JTAG信号端口；所述第一组JTAG信号端口包括以下中的至少一者：第一时钟信号端口、第一模式选择信号端口、第一数据输入信号端口和第一数据输出信
8.一种芯片，其特征在于，所述芯片包括：如权利要求1-6任一项所述的装置。
9.根据权利要求8所述的芯片，其特征在于：所述芯片为系统级芯片，还包括第一JTAG挂载模块和第二JTAG挂载模块；所述第一JTAG挂载模块和所述第二JTAG挂载模块均包括JTAG接口；
10.一种基于JTAG的开发系统，其特征在于，所述开发系统包括：一种基于JTAG的通用可扩展调试装置，所述装置包括：JTAG模块和信号生成模块；所述JTAG模块提供所述装置对外的第一组JTAG信号端口；所述信号生成模块与所述JTAG模块通信连接，提供所述装置对外扩展出的第二组JTAG信号端口；所述第一组JTAG信号端口包括以下中的至少一者：第一时钟信号端口、第一模式选择信号端口、第一数据输入信号端口和第一数据输出信号端口；所述第二组JTAG信号端口包括以下中的至少一者：第二时钟信号端口、第二模式选择信号端口、第二数据输入信号端口和第二数据输出信号端口；所述开发系统与待验证芯片进行互联调试，所述待验证芯片包括用户设计逻辑中的JTAG接口；
...【技术特征摘要】
1.一种基于jtag的通用可扩展调试装置，其特征在于，所述装置包括：
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述扩展寄存器堆包括请求寄存器、回应寄存器和数据解析单元；
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述请求寄存器包括请求指令寄存器和请求数据寄存器，所述回应寄存器包括回应状态寄存器和返回数据寄存器；
5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：
6.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述信号生成模块包括数据解析模块和jtag信号控制生成模块；
7.一种基于jtag的通用可扩展调试方法，其特征在于，应用于一种基于jtag的通用可扩展调试装置，所述装置包括：jtag模块和信号生成模块；所述jtag模块提供所述装置对外的第一组jtag信号端口；所述信号生成模块与所述jtag模块通信连接，提供所述装置对外扩展出的第二组jtag信号端口；所述第一组jtag信号端口包括以下中的至少一者：第一时钟信号端口、第一模式选择信号端口、第一数据输入信号端口和第一数据输出信号端口；所述第二组jtag信号端口包括以下中的至少一...
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