??? (1)TCLK(Test Clock Input)：TAP時鐘驅(qū)動信號。
??? (2)TMS(Test Mode Select)：TAP的模式選擇信號，用來控制狀態(tài)機的轉(zhuǎn)換。
??? (3)TDI(Test Data Input)：數(shù)據(jù)串行輸入接口。
??? (4)TDO(Test Data Output)：數(shù)據(jù)串行輸出端口。
??? (5)TRST(Test Reset Input)：TAP Controller復(fù)位信號。
??? TAP是芯片與仿真器的接口，對芯片的任何訪問都是通過TAP來實現(xiàn)。TAP Controller通過TMS控制信號和TCLK時鐘驅(qū)動信號實現(xiàn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換，其狀態(tài)轉(zhuǎn)換機如圖2所示[1]。狀態(tài)轉(zhuǎn)換機共有16個狀態(tài)，每一個狀態(tài)在TCLK上升沿根據(jù)TMS信號的高低電平來決定是否進入下一個狀態(tài)。

　　通過TAP訪問數(shù)據(jù)寄存器(DR)的步驟為：(1)通過指令寄存器(IR)選擇待訪問的數(shù)據(jù)寄存器；(2)指定的數(shù)據(jù)寄存器連接在TDI和TDO之間；(3)在時鐘信號TCLK的驅(qū)動下，由TDI實現(xiàn)新數(shù)據(jù)輸入，由TDO實現(xiàn)數(shù)據(jù)輸出[3]。
2 ARM920T調(diào)試系統(tǒng)
　　ARM920T處理器與調(diào)試相關(guān)的模塊有ARM CPU core(提供調(diào)試的硬件支持)、Embedded ICE(產(chǎn)生調(diào)試中斷，設(shè)置斷點和觀察點)和TAP Controller等。
?ARM920T常用掃描鏈[2]有：
??? Scan chain 0，長度為184 bit，可實現(xiàn)芯片連接檢查和芯片內(nèi)部邏輯測試。
??? Scan chain 1，長度為67 bit，其中包括32 bit數(shù)據(jù)位、32 bit指令位和3 bit控制信號。
??? Scan chain 2，可訪問EmbeddedICE中的硬件寄存器。
??? Scan chain 3，長度用戶自定義，可以訪問外部邊界掃描鏈。默認使用的掃描鏈。
??? Scan chain 6，包括32 bit數(shù)據(jù)位、7 bit地址位、1 bit讀寫控制位，可對ETM9中的寄存器編程。
　　ARM920T中常用指令有：
??? IDCODE(b1110)：主要用來讀取CPU ID號。
??? SCAN_N(b0010)：主要用來實現(xiàn)不同掃描鏈的選擇，ARM920T默認選擇掃描鏈3。
??? EXTEST(b0000)：將掃描鏈置于外部測試模式。
??? INTEST(b1100)：將掃描鏈置于內(nèi)部測試模式。
??? RESTART(0100)：使ARM920T處理器由調(diào)試態(tài)返回正常運行態(tài)。
3 燒寫系統(tǒng)實現(xiàn)
　　NAND Flash燒寫系統(tǒng)分為硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。硬件系統(tǒng)負責(zé)JTAG協(xié)議轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)對TAP的硬件控制；軟件系統(tǒng)負責(zé)JTAG工作時序的模擬以及TAP的軟件控制，是燒寫系統(tǒng)的核心。
3.1 硬件實現(xiàn)
　　一般JTAG仿真器并不具有Flash燒寫功能，且其價格比較昂貴，因此文中采用了目前較為流行且比較簡單的WIGGLER小板，實現(xiàn)JTAG Flash在線燒寫的硬件支持。這種WIGGLER小板是一種簡易并口JTAG，可方便地實現(xiàn)并口對TAP的直接控制。硬件原理圖如圖3所示。其中74HC244是一款三態(tài)緩沖器，其作用是實現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換。

3.2 軟件實現(xiàn)
　　軟件系統(tǒng)總體上分為4個層次：并口驅(qū)動層、JTAG控制層、數(shù)據(jù)處理層以及應(yīng)用程序層。軟件的層次結(jié)構(gòu)如圖4所示。

　　并口驅(qū)動層實現(xiàn)軟件最底層的操作，本軟件基本的思想就是通過對PC機上標(biāo)準(zhǔn)并口的直接操作實現(xiàn)對TAP的控制，從而達到觀測和控制芯片的目的。JTAG控制層是整個軟件的關(guān)鍵部分，它利用并口驅(qū)動層底層操作接口，實現(xiàn)TAP操作和狀態(tài)機不同狀態(tài)的循環(huán)控制。數(shù)據(jù)處理層相對于底層和上層的功能，可視為數(shù)據(jù)處理緩沖層，這一層并沒有牽扯到任何底層的操作，僅是為了方便應(yīng)用程序的實現(xiàn)，定義了一些關(guān)鍵的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)處理函數(shù)。應(yīng)用程序?qū)邮擒浖诵墓δ軐崿F(xiàn)層，主要實現(xiàn)了NAND Flash工作時序的軟件模擬以及有關(guān)的讀、寫及擦除等操作。
3.2.1 Linux下并口操作
　　Linux程序運行在保護模式下，不能直接對并口進行操作，可通過函數(shù)調(diào)用ioperm(unsigned long port，unsigned long num， bool on_off)來獲得并口的訪問權(quán)。參數(shù)port代表要訪問并口的地址，在程序中共定義了三個并口地址：#define LPT1 0x378、#define LPT2 0x278和#define LPT3 0x3bc；參數(shù)num代表連續(xù)的端口數(shù)目，一般包括數(shù)據(jù)寄存器端口、控制寄存器端口和狀態(tài)寄存器端口；邏輯變量on_off代表對端口操作方式，1代表打開0代表關(guān)閉。并口可用性可通過向端口寫入數(shù)據(jù)再讀回數(shù)據(jù)的方式來檢查，讀回的數(shù)據(jù)如果和寫入的數(shù)據(jù)相同則端口可用。并口驅(qū)動層提供的訪問接口有：
　　int Getvalidppt(void)；?????? //取得可用并口地址
??? void Setpptcompmode(void)；?? //設(shè)置并口工作模式
　　此外還有兩個宏定義：
??? #define Outputppt(value) outb(unsigned long validPort，value) //并口數(shù)據(jù)輸出
??? #define Inputppt() inb((unsigned long) (validPpt+0x1))??????? //并口數(shù)據(jù)讀入
3.2.2 JTAG控制層
??? JTAG控制層主要實現(xiàn)TAP CONTROLLER控制，其中涉及TCK、TMS、TDI、TDO 4個控制信號和狀態(tài)機的實現(xiàn)。輸出信號控制接口由如下宏實現(xiàn)：
??? #define JTAG_SET(value) Outputppt(value)
其中value為輸出數(shù)據(jù)，組合模式為TDI|TMS|TCK，TDI、TMS、TCK分別有兩種狀態(tài)，如：TDI_H、TDI_L，TMS_H、TMS_L，TCK_H、TCK_L，分別代表三種信號的高低電平。
??? 輸入信號(TDO)接口由如下宏實現(xiàn)：
??? #define JTAG_GET_TDO() ((Inputppt()&(1<<7)) ? LOW:HIGH )
??? TDO輸出信號與狀態(tài)寄存器第7位相連，此位使用了反相器，故在讀入數(shù)據(jù)時需要取反。
??? JTAG控制層利用TAP Controller狀態(tài)控制機主要實現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸出與輸入、指令的輸入、CPU ID號的讀取等功能。主要的接口函數(shù)有：
??? void JTAG_Shiftdrstate(char *wrDR， char *rdDR)；
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　//同時實現(xiàn)數(shù)據(jù)輸出與讀入
??? void JTAG_Shiftdrstatenotdo(char *wrDR)；
??? void JTAG_Shiftirstate(char *wrIR)；//指令輸出
??? void JTAG_Readid(void)； 　　　　　//讀取CPU ID
　　訪問指令寄存器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換流程為：
??? Run-Test/Idle->Select-DR-Scan->Select-IR-Scan->Capture-IR->Shift-IR->Exit-IR->Update-IR-> Run-Test/Idle
??? 數(shù)據(jù)寄存器由指令寄存器中的當(dāng)前指令決定，訪問數(shù)據(jù)寄存器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換流程為：
??? Run-Test/Idle->Select-DR-Scan->Capture-DR->Shift-DR->Exit-DR->Update-DR-> Run-Test/Idle
??? 函數(shù)JTAG_ShiftDRState()同時實現(xiàn)數(shù)據(jù)讀入、讀出，其程序流程圖如圖5所示。

3.2.3 數(shù)據(jù)處理層
　　邊界掃描單元在使用前需要初始化，邊界掃描單元的數(shù)目即為邊界掃描鏈的長度，s3c2410處理器的邊界掃描鏈的長度為426。處理器的每個引腳都對應(yīng)一個邊界掃描單元，每個引腳可視為邊界掃描單元的索引，s3c2410處理器有272個引腳。對邊界掃描單元的初始化即是對處理器引腳賦初值。初始化數(shù)據(jù)放在邊界掃描鏈數(shù)組中，有如下定義：
??? char outcelldata[SC2410_MAX_CELL_INDEX+2]；
??? char incelldata[SC2410_MAX_CELL_INDEX+2]；
??? 數(shù)組outcelldata[]存放待輸出數(shù)據(jù)，incelldata[]存放讀入數(shù)據(jù)，數(shù)組的每個單元對應(yīng)一個邊界掃描單元。其中SC2410_MAX_CELL_INDEX為s3c2410處理器邊界掃描單元的數(shù)目426。
??? s3c2410處理器數(shù)據(jù)寬度為32位，地址線27位，為便于數(shù)據(jù)、地址的統(tǒng)一處理定義如下3個數(shù)組：
??? int? dataoutcellindex[32]；
??? int? dataincellindex[32]；
??? int? addrcellindex[27]；
??? 數(shù)據(jù)輸出與讀入對應(yīng)不同邊界掃描單元，如：DATA0讀入對應(yīng)的掃描單元索引為100，輸出對應(yīng)的掃描單元的索引為99。將數(shù)據(jù)輸出掃描單元的索引組合到具有32個元素的數(shù)組(dataoutcellindex)中，便于數(shù)據(jù)輸出掃描單元的引用；將數(shù)據(jù)讀入掃描單元的索引組合到具有32個元素的數(shù)組(dataincellIndex)中，便于數(shù)據(jù)讀入掃描單元的引用；將地址輸出掃描單元的索引組合到具有27個元素的數(shù)組(addrcellindex)中，便于地址輸出掃描單元的引用。比如數(shù)據(jù)位DATAO要輸出低電平，數(shù)組引用方式如下：
??? outcelldata [dataOutCellIndex[0]]=LOW；
??? 從DATA0讀入一位數(shù)據(jù)，數(shù)組的引用方式如下：
??? incelldata[dataInCellIndex[0]]=JTAG_GET_TDO()；
??? 數(shù)據(jù)處理層主要接口函數(shù)有：
??? void SC2410_Initcell(void)； 　　　//邊界掃描單元初始化
??? void SC2410_Setpin(int index， char value)；
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　//處理器引腳電平的設(shè)置
??? char SC2410_Getpin(int index)；?? //引腳信號的讀入
??? void SC2410_Setaddr(U32 addr)；?? //設(shè)置地址數(shù)據(jù)
??? void SC2410_Setdatabyte(U8 data)；//寫字節(jié)數(shù)據(jù)
??? U8 SC2410_Getdatabyte(void)；???? //讀字節(jié)數(shù)據(jù)
3.2.4 應(yīng)用程序?qū)?BR>??? 應(yīng)用程序?qū)又饕獙崿F(xiàn)NAND Flash的讀、寫及擦除等上層操作。以K9F1208為例，NAND Flash一般的操作流程是：先向Flash芯片發(fā)操作命令，再發(fā)操作地址，如果Flash芯片準(zhǔn)備就緒再進行數(shù)據(jù)的讀/寫或芯片的擦除等操作。K9F1208主要控制信號有：CLE(芯片命令鎖存，高電平有效)、ALE(地址鎖存，高電平有效)、WE(芯片寫操作，低電平有效)、RE(芯片讀操作，低電平有效)、CE(芯片使能)、R/B(芯片狀態(tài)指示，高電平代表芯片就緒，低電平代表芯片忙)、IO(0~7)數(shù)據(jù)輸入/輸出端口。程序主要接口函數(shù)有：
??? NF_CMD()：實現(xiàn)Flash寫命令操作。
??? NF_ADDR()：實現(xiàn)Flash地址輸出。
??? NF_WRDATA()：實現(xiàn)數(shù)據(jù)寫。
??? NF_RDDATA()：實現(xiàn)數(shù)據(jù)讀。
??? 參考K9F1208芯片寫命令操作時序，NF_CMD() Flash寫命令函數(shù)實現(xiàn)為：設(shè)CE片選信號有效；命令鎖存信號CLE有效同時無效地址鎖存信號ALE；寫信號WE有效同時無效讀信號RE；輸出命令；最后無效WE信號實現(xiàn)命令鎖存。其他相關(guān)函數(shù)的實現(xiàn)都是以軟件的方式模擬NAND Flash的硬件工作時序，其實現(xiàn)方法與Flash寫命令函數(shù)NF_CMD()相似。
3.3 測試及實驗
??? 燒寫軟件在Linux系統(tǒng)下編譯成功，在命令行輸入“./zjx_sjf_linux /f:interrupt.bin”，燒寫程序開始運行，運行界面如圖6所示。其中zjx_sjf_linux是應(yīng)用程序名，/f:為命令行參數(shù)，interrupt. bin為待燒寫程序。