Általános célú fejlesztő logika JTAG interfészen

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Fehér Béla
Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék

Az FPGA eszközökkel megvalósított, egyre bonyolultabb digitális rendszerek fejlesztésekor kulcskérdéssé vált a gyors és hatékony hibakeresés. Az elkészült tervek alapján működő egységek futási idejű problémáinak felderítése, a tervek helyes működésének ellenőrzése meghatározó pont lehet egy termék piacra kerülésének időpontjában. A debuggolási folyamathoz nagy segítséget és széleskörű támogatást biztosít az IEEE 1149.1 szabvány, elterjedt nevén a JTAG. A JTAG interfész sokrétűen alkalmazható, a hibakeresés mellett az FPGA eszközökkel történő kommunikációban, az FPGA-k programozásában is jelentős szerepe van, így a legtöbb fejlesztőpanelen elérhető. Ezen okokból a gyártók is többféle, különböző szintű és célú fejlesztőeszközzel támogatják a JTAG interfész segítségével zajló debuggolást. Mindezek mellett ezek a megoldások általános hibakeresési feladatok elvégzésére hivatottak, így egy adott alkalmazási terület számára kialakított, a tervbe könnyen beépíthető debug modul jelentősen megkönnyítheti a fejlesztők, tesztelők munkáját.

A dolgozat első részét a JTAG szabvány bemutatása, majd a legfontosabb gyártók hibakeresési segédeszközeinek ismertetése adja. Ezek után egy olyan debug alkalmazás bemutatása történik, ami az FPGA-kon belüli digitális jelek futási idejű megfigyelése és alapvető vezérlése mellett a verifikálni vagy debuggolni kívánt terv számára a belső teszteléshez szükséges adatok feltöltését és érvényre juttatását is végrehajtja. A tesztvektorok kijátszásánál fontos követelmény, hogy ez az eljárás lehetőleg a tesztelni kívánt rendszer órajelének sebességével történjen. A tesztadatokat két darab párhuzamos hozzáférésű, inferált blokk memóriában tárolom, amíg az egyikből olvasunk, addig a másikba új adatokat írhatunk. A JTAG interfészen történő írás természetesen adott esetben lassabb lehet a tesztelni kívánt rendszer órajelétől függő olvasásnál. A kiolvasásához szükséges memóriacímzés feladatait egy számláló vezérli. Az általános hibakereső modul tervét Verilog hardverleíró nyelven készítettem el.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.