集成电路流片随笔16：jtag top下的两个子模块概览 tinyriscv

JTAG 接口模块，实现了对系统的 调试、控制 和 状态检查 功能。具体来说，它是通过 JTAG (Joint Test Action Group) 接口，控制和访问系统中的内部寄存器、内存以及其他外设。

---

模块整体说明

该模块是 JTAG（调试接口） 的顶层模块，主要有两个子模块：

1. jtag_driver：该模块负责处理 JTAG 信号，进行通信与响应。
2. jtag_dm：该模块是 JTAG 数据寄存器管理模块，处理从 JTAG 驱动器到内存或寄存器的数据操作。

---

JTAG 接口信号

输入信号：

• clk：时钟信号。
• jtag_rst_n：JTAG 接口复位信号。
• jtag_pin_TCK：时钟信号，用于同步数据传输。
• jtag_pin_TMS：测试模式选择信号，用于指示 JTAG 状态机的状态。
• jtag_pin_TDI：JTAG 数据输入信号，从外部发送到设备。
• reg_rdata_i：寄存器的数据输入，读取的数据。
• mem_rdata_i：内存的数据输入，读取的内存内容。

输出信号：

• jtag_pin_TDO：JTAG 数据输出信号，将数据返回给外部。
• reg_we_o：寄存器写使能信号，表示是否进行寄存器写操作。
• reg_addr_o：寄存器地址信号，用于指定目标寄存器的地址。
• reg_wdata_o：寄存器写数据，写入寄存器的数据。
• mem_we_o：内存写使能信号，表示是否进行内存写操作。
• mem_addr_o：内存地址，指示要写入的内存位置。
• mem_wdata_o：内存写数据，写入内存的数据。
• op_req_o：操作请求信号，表示操作是否已请求。
• halt_req_o：停止请求信号，用于发出停止信号。
• reset_req_o：重置请求信号，发出重置信号。

---

主要子模块

1. jtag_driver

• 功能：处理来自 JTAG 端口的信号，尤其是 TDI (输入) 和 TDO (输出)，同时负责 JTAG 协议的时序控制。
• 信号交互：
  • 接收 TDI、TMS、TCK 信号，操作 JTAG 流程。
  • 向 JTAG 数据管理模块（jtag_dm） 发送请求，进行调试或操作。
  • 负责处理与 dtm_req_valid_o 和 dtm_req_data_o 等相关的数据请求。

2. jtag_dm

• 功能：处理与内存和寄存器的交互。负责将来自 JTAG 的请求转换为实际的硬件操作。
• 信号交互：
  • 接受来自 jtag_driver 模块的请求，处理内部数据访问。
  • 负责将请求发送给寄存器、内存等设备，通过 mem_we_o，reg_we_o 和相应的地址与数据控制信号。
  • 根据 JTAG 流程，执行数据读取、写入，甚至发送操作请求。

---

模块工作流程

1. JTAG 设备初始化：

   • 通过 JTAG 接口，向目标设备发送初始化信号。
   • S_IDLE 状态表示设备空闲，等待操作。

2. 寄存器和内存读写：

   • 在 jtag_dm 模块中，根据接收到的 JTAG 信号，执行对目标寄存器或内存的读取或写入。
   • JTAG 信号处理过程中包括写入数据到寄存器和内存、读取并返回数据。

3. 控制信号的请求：

   • halt_req_o：发送停止操作请求，通常用于调试过程中暂停程序执行。
   • reset_req_o：发送重置请求，通常用于设备初始化或故障恢复。

---

总结

这个 JTAG 接口模块 的作用是通过 JTAG 协议 提供硬件调试和控制功能，可以对设备的寄存器、内存进行读写操作，并支持发出停止和重置请求。通常用于 嵌入式系统 或 调试平台 中，以帮助开发者进行硬件调试和验证。