TAP控制器几个状态的说明-截取转载

 

 

 

第二眼看着附图，你会发现，其实整个状态机不过分为三个部分：信道选择部分、数据信道和指令信道。

所谓的信道选择，就是图中最顶上由四个状态组成的矩形，分别对应着四个状态：

1、JTAG TAP状态机复位状态

顾名思义，就是进入该状态，将导致整个硬件TAP控制器复位，所有的寄存器都将被初始化。在TCK的上升沿，TMS为低电平时，进入下一个状态；否则保持不变。

2、JTAG TAP的Run-Test/Idle状态

其实就是“开工”和“休息”的选择分支点。在TCK的上升沿，TMS的高电平将导致状态切换，进入数据信道的通讯状态；否则保持不变。

3、JTAG TAP的Select-DR Scan状态

Select DR Scan翻译成中文就是“选择数据移位寄存器进行移位操作”，简单说来，就是当我们在该状态下，TCK的上升沿读取到了TMS的低电平将直接进入数据信道的操作子状态机；在TCK的上升沿读取到了TMS的高电平，将切换到指令信道的通讯状态。

4、JTAG TAP的Select-IR Scan状态

Select-IR Scan翻译成中文就是“选择指令寄存器进行移位操作”，简单来说，就是当我们在该状态下，TCK的上升沿读取到了TMS的低电平将直接进入指令信道的操作状态机；在TCK的上升沿读取到了TMS的高电平，将重新回到JTAG的复位状态数据信道和指令信道对应着两个子状态机，从本质上数据和指令并没有任何不同，只是习惯上，指令的长度固定为4个二进制位（AVR32的JTAG是5个），而数据则随着不同的指令选择了不同长度的指令寄存器，这个就需要具体查阅相关的协议说明了，比如JTAG IDCODE的长度固定为32位，而AVR32的复位指令却有5位（很多情况下别指望是8的倍数）。根据阅读前面“选择部分4个状态机”的经验，大家应该对照着图片自己尝试去理解剩下的两个信道。下面，我只就常见的几个状态进行解释（以数据信道为例，指令信道可以参考其内容）。

1、Capture DR状态

前文说过，JTAG协议是基于移位寄存器的，其通讯具有“以物易物”的特性，在我们进入真正的数据传输之前，需要告知JTAG“准备通讯了哦？你有没有东西要给我哈？”，于是Capture DR就是一个给JTAG机会将需要传达给我们的数据放入指定的移位寄存器中的状态。

2、Shift DR状态

这个状态就是通过TDI和TDO进行数据传输的状态。需要说明的是，即便进入了该状态，TMS上的电平在TCK的上升沿也是会被读取的，从图中看到，一旦在TMS上读取到高电平，系统就会跳出Shift DR状态

如果此时数据没有传输完成，造成的后果是不确定的。请大家注意，我所说的是不确定，而不是“很严重”：同样是因为移位寄存的传输特性，有时候并不要求一定要将所有的数据都完整的进行传输，比如在AVR32中，针对SAB的数据操作，往往只需要进行最关键的部分，详细地内容可以参照相关的数据手册；

但有的时候，数据的不完整传输则会导致很严重的后果，这取决于具体的JTAG通讯协议。所以，为了保险起见，一旦进入Shift DR状态，在发送最后一个数据之前，请保持TMS为低电平，当要发送最后一个数据时，应该将TMS设置为高电平，这样，当TCK跳变为上升沿时，系统既完成了最后一个数据的传输，也成功的退出了Shift DR状态。

3、Exit1 DR状态

该状态提供了我们一个在刚才输入的数据生效前，重新修改的机会。一般情况下，我们直接保持TMS的高电平，并在TCK的上升沿驱动TAP状态机，直接进入Update-DR 状态。

4、Update-DR状态

顾名思义，就是使我们输入的数据生效——一般JTAG内部的动作就是触发一个锁存信号，将移位寄存器中的内容并行的读取到对应的寄存器中。Update-DR有两个出口，一个是，TMS的低电平对应Run-test/Idle，还有一个是TMS的高电平对应的Select-DR Scan。这两个操作看似区别不大，但是意义非凡。前者往往会导致JTAG内部产生额外的时序（比如发生一个信号，表示完成了一个特定的周期操作，在AVR的JTAG下载中有此实例）；后者则表示完成了一次数据操作，将进行下一个数据的操作，但是这些操作属于同一个操作周期。当然有些情况下，这两种方法是没有区别的。

IR的相关指令类似