CN103019139A - 一种用于dsp的jtag隔离电路 - Google Patents

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王文涛
韩相搏
颜廷海
王万鹏
周莲
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Abstract

本发明用于DSP的JTAG隔离电路，属于光电对抗技术领域。该电路其采用DSP处理器、CPLD芯片、集成电源的常规隔离收发器、高速隔离收发器、板上JTAG连接器以及机箱外部JTAG连接器组成隔离JTAG信号的电路。其采用CPLD实现内部和外部两个JTAG连接，并实现两个JTAG的自动检测和实时切换；从而既可以支持板上JTAG，同时也支持外部连接器的JTAG扩展，单板调试和整机调试时都可以方便连接。此外，对外部JTAG信号支持2000V的隔离电压，可以起到有效的隔离保护；在进行电源隔离的条件下对JTAG信号进行隔离，可提高操作工艺的有效性能。

Description

一种用于DSP的JTAG隔离电路
技术领域
本发明涉及光电对抗技术领域，具体涉及一种用于DSP的JTAG隔离电路，其可用于武器平台中的DSP硬件电路设计。
背景技术
DSP：Digital Signal Processor，数字信号处理器，一类用于高速数字运算的处理器。
JTAG：JTAG是英文“Joint Test Action Group(联合测试行为组织)”的词头字母的简写，该组织成立于1985年，是由几家主要的电子制造商发起制订的PCB和IC测试标准。JTAG建议于1990年被IEEE批准为IEEE1149.1-1990测试访问端口和边界扫描结构标准。该标准规定了进行边界扫描所需要的硬件和软件。自从1990年批准后，IEEE分别于1993年和1995年对该标准作了补充，形成了现在使用的IEEE1149.1a-1993和IEEE1149.1b-1994。JTAG主要应用于：电路的边界扫描测试和可编程芯片的在线系统编程。
CPLD：CPLD(Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件)，是一种用户根据各自需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路。其基本设计方法是借助集成开发软件平台，用原理图、硬件描述语言等方法，生成相应的目标文件，通过下载电缆(“在系统”编程)将代码传送到目标芯片中，实现设计的数字系统。
目前在DSP应用过程中，都采用JTAG接口实现对DSP的在线调试。大多数情况下，采用2.54mm的双排针连接器在线路板上引出JTAG信号，这样在需要时在线调试时就必须打开机箱进行连接，使操作过程变得十分复杂。
现在有一种做法是直接把JTAG信号通过连接器引出机箱。JTAG信号通过机箱上的连接器直接或经缓冲芯片引出，在需要进行调试时，通过机箱连接器连接进行调试。
很多时候现场电磁环境非常复杂，直接在外部进行JTAG连接很容易导致出现接口芯片损毁的情况发生。
同时当进行单板调试时进行JTAG连接又会比较困难。
如果在单板调试和整机调试时都能提供方便的连接方式，会给产品的调试和生产过程带来极大方便。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是如何提供一种用于DSP的JTAG隔离电路，其能够同时集成应用板上JTAG连接器以及机箱外部JTAG连接器来进行应用，并且能够隔离外部JTAG信号，以避免其与板上JTAG信号之间的干扰。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供一种用于DSP的JTAG隔离电路，所述电路包括：
DSP处理器，其用于收发JTAG信号，对JTAG信号进行处理，执行相应功能；
板上JTAG连接器，其用于与所述DSP处理器进行机箱内部JTAG信号的通信；
机箱外部JTAG连接器，其用于与所述DSP处理器进行机箱外部JTAG信号的通信；
CPLD芯片，其一端分别连接所述板上JTAG连接器及所述机箱外部JTAG连接器，其另一端连接所述DSP处理器，其用于检测来自所述板上JTAG连接器的机箱内部JTAG信号以及来自所述机箱外部JTAG连接器的机箱外部JTAG信号，当检测到某一方JTAG信号时，将该JTAG信号对应的JTAG连接器与DSP处理器之间的通路打开，并切断另一JTAG连接器与DSP处理器之间的通路；
高速隔离收发器，其设置于所述CPLD芯片与机箱外部JTAG连接器之间，用于对JTAG信号进行隔离；
集成电源的常规隔离收发器，其设置于所述CPLD芯片与机箱外部JTAG连接器之间，并与所述高速隔离收发器相连接，其用于向所述高速隔离收发器提供受隔离保护的电压。
其中，所述高速隔离收发器中，输入输出的JTAG信号之间的延迟时间不超过10ns。
其中，所述集成电源的常规隔离收发器支持2000V的隔离电压。
(三)有益效果
本发明技术方案与现有技术相比较，具备如下有益效果：
(1)采用CPLD实现内部和外部两个JTAG连接，并实现两个JTAG的自动检测和实时切换；从而既可以支持板上JTAG，同时也支持外部连接器的JTAG扩展，单板调试和整机调试时都可以方便连接。
(2)对外部JTAG信号支持2000V的隔离电压，可以起到有效的隔离保护；在进行电源隔离的条件下对JTAG信号进行隔离，可提高操作工艺的有效性能。
附图说明
图1为本发明技术方案的电路结构框图。
图2为本发明实施例的电路结构原理示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
本发明提供的用于DSP的JTAG隔离电路，其能够同时集成应用板上JTAG连接器以及机箱外部JTAG连接器来进行应用，并且能够隔离外部JTAG信号，以避免其与板上JTAG信号之间的干扰。
具体而言，如图1所示，所述电路包括：
DSP处理器，其用于收发JTAG信号，对JTAG信号进行处理，执行相应功能；
板上JTAG连接器，其用于与所述DSP处理器进行机箱内部JTAG信号的通信；
机箱外部JTAG连接器，其用于与所述DSP处理器进行机箱外部JTAG信号的通信；
CPLD芯片，其一端分别连接所述板上JTAG连接器及所述机箱外部JTAG连接器，其另一端连接所述DSP处理器，其用于检测来自所述板上JTAG连接器的机箱内部JTAG信号以及来自所述机箱外部JTAG连接器的机箱外部JTAG信号，当检测到某一方JTAG信号时，将该JTAG信号对应的JTAG连接器与DSP处理器之间的通路打开，并切断另一JTAG连接器与DSP处理器之间的通路；
高速隔离收发器，其设置于所述CPLD芯片与机箱外部JTAG连接器之间，用于对JTAG信号进行隔离；
集成电源的常规隔离收发器，其设置于所述CPLD芯片与机箱外部JTAG连接器之间，并与所述高速隔离收发器相连接，其用于向所述高速隔离收发器提供受隔离保护的电压。
其中，所述高速隔离收发器中，输入输出的JTAG信号之间的延迟时间不超过10ns。
其中，所述集成电源的常规隔离收发器支持2000V的隔离电压。
下面结合实例例进行具体说明。
实施例
本实施例涉及通过机箱连接器实现对DSP的JTAG连接，实现安全高速在线调试的方法。
如图2所示，其采用DSP处理器、CPLD芯片、集成电源的常规隔离收发器ADUM5402、高速隔离收发器ISO7241M、板上JTAG连接器以及机箱外部JTAG连接器组成隔离JTAG的设计电路。
其中，DSP拥有内部和外部2组JTAG信号，分别是由板上JTAG连接器提供的内部JTAG信号和由外部连接器提供的外部隔离JTAG信号。
外部隔离JTAG信号经由带电源的隔离收发器ADUM5402和高速隔离收发器ISO7241M实现隔离保护。
该方案带来两方面的效果：
1)既可以支持板上JTAG，同时也支持外部连接器的JTAG扩展，单板调试和整机调试时都可以方便连接。
2)外部JTAG支持2000V的隔离电压，可以起到有效的隔离保护。
具体而言，CPLD实现内部和外部JTAG信号的活动检测、信号传输。CPLD当检测到内部或外部JTAG信号连接有效时，自动进行切换。DSP的JTAG信号包括TRST、EMU、TMS、TCK、TDI、TDO，CPLD在DSP侧和这6个信号连接，在内部JTAG侧和外部JTAG侧分别连接对应的信号，标注为TRST-I、EMU-I、TMS-I、TCK-I、TDI-I、TDO-I和TRST-O、EMU-O、TMS-O、TCK-O、TDI-O、TDO-O。
板上的内部JTAG连接器直接和内部的JTAG信号连接，连接顺序按照标准JTAG实现。内部JTAG的PIN5通过一个1K电阻和3.3V电源连接。
ADUM5402产生隔离侧电源，用于给ISO7241的隔离侧供电。隔离侧JTAG的GND采用ADUM5402的隔离GND。隔离JTAG的PIN5为JTAG的目标检测引脚，与隔离电源通过一个1K电阻连接。
CPLD采用20MHz的输入时钟，对TRST-I和TRST-O进行边沿检测，当检测到TRST-I的上升沿或下降沿时，DSP的JTAG信号采用内部JTAG连接器的输入信号，当检测到TRST-O的上升沿或下降沿时，DSP的JTAG信号采用外部隔离JTAG的输入信号。
TRST-O、EMU-O信号为低速信号，通过ADUM5402的一组输入信号和一组输出信号实现隔离。
TMS-O、TCK-O、TDI-O和TDO-O信号为高速信号，需要很低的延迟时间，采用ISO7241M进行隔离，分别连接到ISO7241M的3组输入信号和1组输出信号上。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种用于DSP的JTAG隔离电路，其特征在于，所述电路包括：
DSP处理器，其用于收发JTAG信号，对JTAG信号进行处理，执行相应功能；
板上JTAG连接器，其用于与所述DSP处理器进行机箱内部JTAG信号的通信；
机箱外部JTAG连接器，其用于与所述DSP处理器进行机箱外部JTAG信号的通信；
CPLD芯片，其一端分别连接所述板上JTAG连接器及所述机箱外部JTAG连接器，其另一端连接所述DSP处理器，其用于检测来自所述板上JTAG连接器的机箱内部JTAG信号以及来自所述机箱外部JTAG连接器的机箱外部JTAG信号，当检测到某一方JTAG信号时，将该JTAG信号对应的JTAG连接器与DSP处理器之间的通路打开，并切断另一JTAG连接器与DSP处理器之间的通路；
高速隔离收发器，其设置于所述CPLD芯片与机箱外部JTAG连接器之间，用于对JTAG信号进行隔离；
集成电源的常规隔离收发器，其设置于所述CPLD芯片与机箱外部JTAG连接器之间，并与所述高速隔离收发器相连接，其用于向所述高速隔离收发器提供受隔离保护的电压。
2.如权利要求1所述的用于DSP的JTAG隔离电路，其特征在于，所述高速隔离收发器中，输入输出的JTAG信号之间的延迟时间不超过10ns。
3.如权利要求1所述的用于DSP的JTAG隔离电路，其特征在于，所述集成电源的常规隔离收发器支持2000V的隔离电压。
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