CN210431447U - 一种jtag链长距离传输的驱动装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种JTAG链长距离传输的驱动装置，包括发送板、接收板；本装置可以通过网线进行长距离传输，并且可采用多板级联的方式进行距离拓展。本装置采用差分信号通过双绞线进行长距离传输，能够有效的防止电磁干扰，保证传输的可靠稳定。并且本装置拓展的是JTAG下载器与FPGA/CPLD设备之间的距离，可以避免将脆弱，昂贵的JTAG下载器，PC机以及操作人员搁置在危险的高处或是恶劣的环境下，有效保障了人员以及设备的安全。本装置实际组成只有两块38╳50mm的收发板，且电源分别取自PC机及FPGA/CPLD设备两端，无需额外供电，因此架设简单，携带方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种JTAG链长距离传输的驱动装置,属于高速数字电路技术领域。
背景技术
现场可编程门阵列(FPGA)和复杂可编程逻辑器件(CPLD)以其可编程，高性能等特点得到广泛应用。PC机通过USB线，JTAG下载器就可以从JTAG口对芯片进行编程。
当FPGA/CPLD设配在外场中存在高空架设或者恶劣环境(极高/低温)的应用场景时不允许人员近距离通过JTAG口对FPGA/CPLD进行程序更新或在线调试，而常用工具又只能提供大约1m以内进行操作的条件，因此需要一种装置解决长距离JTAG链传输的问题。
目前有USB延长线方案，该方案通过USB延长线拓展JTAG下载器至PC之间的距离，但JTAG下载器至FPGA/CPLD设备间的距离无法延长，因此昂贵的下载器需要放在设备旁边，在恶劣环境的应用场景下，容易导致下载器工作不稳定，甚至被损毁的情况。
另一种设备称为网络下载器，该设配同样采取拓展下载器和PC之间距离的方式实现远距离通信，只不过采用的连接方式是网线。该装置最大缺陷是：下载器需要单独供电，并且由于无法延长下载器至FPGA/CPLD设备的距离，同样存在下载器不稳定、损毁的风险，且价格更为昂贵。
因此，现有技术存在的问题可以归纳为：传输距离短，可靠性低，便携性差，成本高等。
实用新型内容
针对以上问题，本实用新型提供了一种不需要额外供电，就可以实现JTAG链的长距离传输，避免在高危或恶劣环境下作业的风险，且架设简单，易于操作的JTAG链长距离传输的驱动装置。
为了解决以上问题，本实用新型采用了如下技术方案：一种JTAG链长距离传输的驱动装置，其特征在于，包括发送板、接收板；
所述发送板包括发送板JTAG插座J1，发送板网口J2，发送板驱动芯片U1、发送板驱动芯片U2；
所述接收板包括接收板JTAG插座J1，接收板网口J2，接收板驱动芯片U1、接收板驱动芯片U2；
主设备(PC机)通过JTAG下载器发出TMS，TCK，TDI，进入发送板JTAG插座J1口，发送板驱动芯片U1把来自发送板JTAG插座J1的3个单端输入信号TMS，TCK，TDI转换成差分信号送到发送板网口J2，并经过网线(双绞线)传输到接收板网口J2端口，然后接收板驱动芯片U2将来自接收板网口J2的3对差分输入信号TMS，TCK，TDI恢复成3根单端信号，并送到接收板JTAG插座J1口，再经过传输线传输至从设备(FPGA设备)；
与此同时从设备发出的TDO信号传输至接收板JTAG插座J1口，接收板驱动芯片U1将来自接收板JTAG插座J1的单端输入信号TDO转换成差分信号送给接收板网口J2，然后经过网线传输至发送板网口J2端口，发送板驱动芯片U2再将来自发送板网口J2端口的差分输入信号TDO转换成单端信号并经过发送板JTAG插座J1端口通过JTAG下载器传输至主设备。
所述的驱动芯片U1完成把单端输入信号转换成差分信号输出的功能，典型的有AM26C31ID。
所述的驱动芯片U2芯片完成把差分输入信号转换成单端信号输出的功能，典型的有AM26LS32SC。
本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：
1、长距离传输，可拓展性
本实用新型装置可以通过网线进行长距离传输，并且可采用多板级联的方式进行距离拓展。
2、可靠性，安全性
本实用新型装置采用差分信号通过双绞线进行长距离传输，能够有效的防止电磁干扰，保证传输的可靠稳定。并且本装置拓展的是JTAG下载器与FPGA/CPLD设备之间的距离，可以避免将脆弱，昂贵的JTAG下载器，PC机以及操作人员搁置在危险的高处或是恶劣的环境下，有效保障了人员以及设备的安全。
3、便携性，易操作性
本实用新型装置实际组成只有两块38×50mm的收发板，且电源分别取自PC机及FPGA/CPLD设备两端，无需额外供电，因此架设简单，携带方便。
附图说明
图1传统长距离传输示意图(USB延长线方案)。
图2为发送板和接收板连接示意图。
图3 JTAG链长距离传输的驱动装置示意图。
具体实施方式
下面对本实用新型做进一步阐述。
如图2、3所示，本实用新型提供了一种JTAG链长距离传输的驱动装置，包括发送板、接收板；所述发送板包括发送板JTAG插座J1(标准10芯)，发送板网口J2，发送板驱动芯片AM26C31ID、发送板驱动芯片AM26LS32SC；所述接收板包括接收板JTAG插座J1，接收板网口J2，接收板驱动芯片AM26C31ID、接收板驱动芯片AM26LS32SC。
标准JTAG线含有TMS，TCK，TDI，TDO四根信号线，其中TMS，TCK，TDI是主设备输出给从设备的信号，TDO为从设备输出给主设备的信号；
主设备(PC机)通过JTAG下载器发出TMS，TCK，TDI，进入发送板JTAG插座J1口，发送板驱动芯片AM26C31ID把来自发送板JTAG插座J1的3个单端输入信号TMS，TCK，TDI转换成差分信号送到发送板网口J2，并经过网线(双绞线)传输到接收板网口J2端口，然后接收板驱动芯片AM26LS32SC将来自接收板网口J2的3对差分输入信号TMS，TCK，TDI恢复成3根单端信号，并送到接收板JTAG插座J1口，再经过传输线传输至从设备(FPGA设备)；
与此同时从设备发出的TDO信号传输至接收板JTAG插座J1口，接收板驱动芯片AM26C31ID将来自接收板JTAG插座J1的单端输入信号TDO转换成差分信号送给接收板网口J2，然后经过网线传输至发送板网口J2端口，发送板驱动芯片AM26LS32SC再将来自发送板网口J2端口的差分输入信号TDO转换成单端信号并经过发送板JTAG插座J1端口通过JTAG下载器传输至主设备。
操作人员、PC机、JTAG下载器和发送板在相对安全的环境下进行操作，信号经过驱动之后传输至发送板的发网口，然后通过长网线传输至接收板的收网口，再经过接收板的驱动恢复成标准JTAG信号，最后通过普通JTAG线连接至FPGA/CPLD设备.
本结构设计将操作人员，PC机以及JTAG下载器的操作环境与设备的工作环境进行隔离，避免了人、机在设备所处的高危、恶劣环境下工作的风险，提高了人员及重要设备的安全性。本实用新型可以通过级联的方式实现长距离传输的可扩展性。双绞线差分传输的方式可以增强传输的可靠性。本实用新型设备简单易用，无需额外供电，携带架设简单。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种JTAG链长距离传输的驱动装置，其特征在于，包括发送板、接收板；
所述发送板包括发送板JTAG插座J1，发送板网口J2，发送板驱动芯片U1、发送板驱动芯片U2；
所述接收板包括接收板JTAG插座J1，接收板网口J2，接收板驱动芯片U1、接收板驱动芯片U2；
标准JTAG线含有TMS，TCK，TDI，TDO四根信号线，其中TMS，TCK，TDI是主设备输出给从设备的信号，TDO为从设备输出给主设备的信号；
主设备通过JTAG下载器发出TMS，TCK，TDI，进入发送板JTAG插座J1口，发送板驱动芯片U1把来自发送板JTAG插座J1的3个单端输入信号TMS，TCK，TDI转换成差分信号送到发送板网口J2，并经过网线传输到接收板网口J2端口，然后接收板驱动芯片U2将来自接收板网口J2的3对差分输入信号TMS，TCK，TDI恢复成3根单端信号，并送到接收板JTAG插座J1口，再经过传输线传输至从设备；
与此同时从设备发出的TDO信号传输至接收板JTAG插座J1口，接收板驱动芯片U1将来自接收板JTAG插座J1的单端输入信号TDO转换成差分信号送给接收板网口J2，然后经过网线传输至发送板网口J2端口，发送板驱动芯片U2再将来自发送板网口J2端口的差分输入信号TDO转换成单端信号并经过发送板JTAG插座J1端口通过JTAG下载器传输至主设备。
2.根据权利要求1所述的一种JTAG链长距离传输的驱动装置，其特征在于，所述的驱动芯片U1采用AM26C31ID。
3.根据权利要求1所述的一种JTAG链长距离传输的驱动装置，其特征在于，所述的驱动芯片U2采用AM26LS32SC。
4.根据权利要求1所述的一种JTAG链长距离传输的驱动装置，其特征在于，所述的所述的主机设备为PC机。
5.根据权利要求1所述的一种JTAG链长距离传输的驱动装置，其特征在于，所述的从设备为FPGA设备。
6.根据权利要求1所述的一种JTAG链长距离传输的驱动装置，其特征在于，所述网线为双绞线。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201922006475.2U CN210431447U (zh) | 2019-11-20 | 2019-11-20 | 一种jtag链长距离传输的驱动装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN210431447U true CN210431447U (zh) | 2020-04-28 |
Family
ID=70369773
Family Applications (1)
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| CN201922006475.2U Active CN210431447U (zh) | 2019-11-20 | 2019-11-20 | 一种jtag链长距离传输的驱动装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN210431447U (zh) |
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2019
- 2019-11-20 CN CN201922006475.2U patent/CN210431447U/zh active Active
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