JTAG調(diào)試器PCB設(shè)計課件

1、JTAG調(diào)試器設(shè)計陳曙光第1頁，共49頁。JTAG調(diào)試器設(shè)計 JTAG是英文“Joint Test Action Group”簡稱，也就是聯(lián)合測試行動組織的意思，一種國際標準測試協(xié)議，主要用于芯片內(nèi)部測試。標準的JTAG接口是4線：TMS、TCK、TDI、TDO,分別為模式選擇、時鐘、數(shù)據(jù)輸入和數(shù)據(jù)輸出線。 相關(guān)JTAG引腳的定義為：TCK為測試時鐘輸入；TDI為測試數(shù)據(jù)輸入，數(shù)據(jù)通過TDI引腳輸入JTAG接口；TDO為測試數(shù)據(jù)輸出，數(shù)據(jù)通過TDO引腳從JTAG接口輸出；TMS為測試模式選擇，TMS用來設(shè)置JTAG接口處于某種特定的測試模式；TRST為測試復(fù)位，輸入引腳，低電平有效。 JTAG

2、 測試允許多個器件通過 JTAG 接口串聯(lián)在一起，形成一個JTAG鏈，能實現(xiàn)對各個器件分別測試。JTAG接口還常用于實現(xiàn) ISP （ In-System Programmable 在系統(tǒng)編程）功能，如對 FLASH 器件進行編程等。 第2頁，共49頁。通過 JTAG 接口，可對芯片內(nèi)部的所有部件進行訪問，因而是開發(fā)調(diào)試嵌入式系統(tǒng)的一種簡潔高效的手段。目前JTAG 接口的連接有兩種標準，即 14 針接口和 20 針接口。JTAG調(diào)試器的制作需要的元件是：74HC244、14只電阻，一個空的并口插座，一段14芯電纜及一個14芯的插座。 表1 14針接口JTAG調(diào)試器元件清單第3頁，共49頁。第一節(jié)

3、 JTAG調(diào)試器元件制作 JTAG調(diào)試器電路中需要設(shè)計的元件包括25針的并口座、8線緩沖/接收器74HC244、14座的JTAG插座。1.元件的CAE封裝制作 首先進行 PowerLogic的啟動及顯示顏色設(shè)置，根據(jù)用戶喜歡可以自行設(shè)置，也可以是使用軟件默認環(huán)境。其次，單擊File|Library|New Library命令，在文件名中輸入“JTAG”，建立新的元件庫，這樣將JTAG調(diào)試器設(shè)計相關(guān)的元件封裝放到這個獨立的庫中保存。（1）MYDB25并口插座CAE封裝制作步驟1：單擊Tools|Part Editor命令，進入元件封裝設(shè)計編輯界面，在元 件封裝編輯界面下單擊File|New命令，

4、彈出對話框，選擇“CAE Decal”項，單擊OK進入邏輯封裝設(shè)計窗口。第4頁，共49頁。步驟2：單擊繪圖工具盒中的封裝向?qū)D標，打開CAE Decal Wizard對 話框，設(shè)置如圖1所示，封裝設(shè)計結(jié)果如圖2所示。圖1 25針并口座元件CAE封裝向?qū)У脑O(shè)置第5頁，共49頁。圖2 25針并口座元件CAE封裝設(shè)置結(jié)果第6頁，共49頁。步驟3：單擊File|Save As將MYDB25并口插座保存到JTAG庫中。（2） 74HC244的CAE封裝制作 單擊繪圖工具盒中的封裝向?qū)D標，打開CAE Decal Wizard對 話框，設(shè)置如圖3所示，封裝設(shè)計結(jié)果如圖4所示，最后將結(jié)果保存到JTAG庫。圖

5、3 74HC244元件CAE封裝向?qū)гO(shè)置第7頁，共49頁。圖4 74HC244元件CAE封裝設(shè)置結(jié)果第8頁，共49頁。2.建立元件類型 在JTAG調(diào)試器中，元件的PCB封裝在PADS庫中均存在，故可直接建立元件的類型。（1） MYDB25并口插座元件類型建立 在PowerLogic設(shè)計窗口，單擊Tools|Part Editor命令，進入元件類型編輯窗口，單擊編輯電特性命令，打開Part Information for Part窗口。步驟1:首先分配MYDB25的邏輯封裝，如圖7所示。步驟2：將DB25-HM的PCB封裝指定，如圖8所示。步驟3：分配好邏輯封裝和指定好PCB封裝后，單擊OK。步

6、驟4：單擊編輯邏輯門封裝命令 ，選擇A門后編輯管腳后保存該元 件類型，保 存名字為“MYDB25”，結(jié)果如圖9所示。第9頁，共49頁。圖7 MYDB25邏輯封裝的分配第10頁，共49頁。圖8 MYDB25元件PCB封裝的指定第11頁，共49頁。圖9 MYDB25元件類型建立結(jié)果第12頁，共49頁。（2） 74HC244元件類型建立步驟1:首先分配74HC244的邏輯封裝，如圖10所示。圖10 74HC244的邏輯封裝分配第13頁，共49頁。圖11 74HC244的PCB封裝指定 步驟2：將74HC244的PCB封裝指定，如圖11所示。分配好邏輯封裝和指 定好PCB封裝后，單擊OK。第14頁，共

7、49頁。圖12 MY244PT元件類型結(jié)果步驟3：單擊編輯邏輯門封裝命令 ，選擇A門編輯管腳后保存該元件 類型，保存名字為“MY244PT”，結(jié)果如圖12所示。第15頁，共49頁。（3）14芯插頭元件類型建立 步驟1：在元件封裝編輯界面下單擊File|New命令,彈出對話框，選擇連 接器“Connector”項，單擊OK進入邏輯封裝設(shè)計窗口。單擊門 編輯圖標 打開Part Information for Part窗口，在Connector 選項卡中，單擊Add按鈕，在瀏覽按鈕下打開Browse for Special Symbols對話框，將connect庫中的CONIN、 CONIN1、 C

8、ONOUT、 CONOUT1、CON_IO添加到Special Symbols欄目下，結(jié)果如圖13所示，然后在Pin Type中編輯管 腳類型，結(jié)果如圖14所示。其中排在最前面的是的連接器是默 認為邏輯封裝。第16頁，共49頁。圖13 連接器的添加第17頁，共49頁。圖14 連接器的管腳類型第18頁，共49頁。步驟2：單擊編輯門封裝 圖標，打開Select Pin Decal對話框，選中CONIN后單擊OK，單擊File|Return to Part返回連接器編輯對話窗口，同樣的方法，依次將CONIN1、 CONOUT、 CONOUT1、CON_IO編輯，最后將結(jié)果保存到JTAG庫。步驟3：在

9、 PowerLogic設(shè)計窗口中，通過元件添加調(diào)出該元件如圖15所示。圖15 14芯插頭添加到設(shè)計窗口過程第19頁，共49頁。注：添加14芯插頭時，首先單擊放置J1-1，然后再次單擊依次出現(xiàn)J1- 2、3-14，最后將所有的插針按照次序放置，這樣如圖16所示，每一個J1-n(1、2)都是一個元件中的一個門。圖16 14芯插頭元件添加到設(shè)計窗口第20頁，共49頁。第二節(jié) JTAG調(diào)試器原理圖繪制圖17 JTAG調(diào)試器原理圖注：JTAG調(diào)試器原理圖參加exam14-5-1。第21頁，共49頁。啟動PowerLogic設(shè)計窗口，單擊Tools|OLE PowerPCB Connection命令，彈出

10、Connect to PowerPCB對話框。單擊New按鈕 ，啟動新的PowerPCB窗口，同時彈出OLE動態(tài)鏈接OLE PowerPCB Connection對話框。單擊Design選項卡中的Send Netlist按鈕，這時在PowerPCB中就會看到疊放在原點處的所有元件，如圖18所示，網(wǎng)絡(luò)表傳送完成。圖18 原點處疊放的元件第22頁，共49頁。第三節(jié) JTAG調(diào)試器PCB設(shè)計1.相關(guān)參數(shù)設(shè)置（1）PowerPCB設(shè)計環(huán)境參數(shù)設(shè)置在Global選項卡中，將Design Units中的單位設(shè)置為Mils。其他參數(shù)使用軟件默認值。Grid選項卡設(shè)置如圖19所示：（2）Net顯示設(shè)置在Pow

11、erPCB設(shè)計窗口，單擊View|Nets命令，打開View Nets對話框，選擇+5V單擊add將+5v添加到View窗口，在View窗口中選中+5V，這時顏色選項卡由灰色變成可選擇的，接下來給電源網(wǎng)絡(luò)選擇黃色作為顯示顏色，如圖20所示。第23頁，共49頁。圖19 Grid選項卡設(shè)置結(jié)果 第24頁，共49頁。 圖20 電源網(wǎng)絡(luò)顯示設(shè)置結(jié)果第25頁，共49頁。（3）繪制JTAG調(diào)試器電路板邊框在PowerPCB設(shè)計窗口中，使用繪圖工具盒 中的繪制板框與切割加工區(qū)命令 ，繪制一個2200mil*1600mil的矩形電路板邊框。（4）板層設(shè)置Layers Setup在PowerPCB設(shè)計窗口中，單

12、擊Setup|Layer Definition命令，打開層定義對話框Layers Setup，如圖21所示。軟件默認板層是雙面板，在頂層（Top）和底層（Bottom）之間沒有任何層出現(xiàn)。JTAG調(diào)試器電路板為雙面板。第26頁，共49頁。圖21 板層設(shè)置對話框第27頁，共49頁。（5）Design Rules設(shè)置在PowerPCB設(shè)計窗口中，單擊Setup|Design Rules命令，彈出如圖22所示的設(shè)計規(guī)則（Rules）窗口。單擊Default打開默認規(guī)則對話框如圖23所示。圖22 設(shè)計規(guī)則對話框第28頁，共49頁。安全間距Clearance設(shè)置結(jié)果如圖24所示: 圖23 默認規(guī)則設(shè)置對

13、話框圖24 安全間距Clearance設(shè)置結(jié)果第29頁，共49頁。走線Routing設(shè)置結(jié)果如圖25所示，該電路板為雙面走線。圖25 走線Routing設(shè)置結(jié)果第30頁，共49頁。2. JTAG調(diào)試器元件布局 使用設(shè)計工具盒 中與元件布局相關(guān)的命令，進行元件的布局。首先選中元件J1將其移動到板框邊緣，同時右擊選擇Query/Modify對話框，在Glued前打勾，將J1固定，其他元件均以該元件為參照進行布局，如圖26所示。 圖26 DB25移動結(jié)果第31頁，共49頁。另外，選中C1電容，右擊在彈出的快速菜單中選擇Flid Side將其放置于電路板的Bottom層，其余器件均處于Top層；為了讓

14、布局界面清晰，單擊Setup|Selected Color打開顏色設(shè)置選項卡，在Other框中將connection的顏色設(shè)置為黑色(圖27)，當(dāng)布局結(jié)束時，再將其修改為區(qū)別于背景的可見顏色，布局結(jié)果如圖28所示。 圖27 JTAG調(diào)試器布局結(jié)果（connection為黑色）第32頁，共49頁。 圖28 JTAG調(diào)試器元件布局結(jié)果（connection為黃色）第33頁，共49頁。3. JTAG調(diào)試器布線 在PowerPCB的軟件中，單擊Setup|Preferences|Design|On-Line DRC|Prevent Error命令，激活半自動布線功能。在布線過程中，當(dāng)需要增加過孔時，按

15、住shift鍵同時單擊即可實現(xiàn)添加。打開設(shè)計工具盒 ,使用設(shè)計工具盒中的布線命令 ，最常用的是半自動布線命令Dynamic Route。單擊半自動布線命令后，單擊需要連線的焊盤，布線開始，JTAG調(diào)試器布線結(jié)果如圖29所示。第34頁，共49頁。圖29 JTAG調(diào)試器PCB設(shè)計結(jié)果第35頁，共49頁。4. JTAG調(diào)試器灌銅區(qū)設(shè)置使用 命令繪制灌銅區(qū)邊框，修改灌銅區(qū)屬性，將其指定給Bottom層，分配給地網(wǎng)絡(luò)即將灌銅區(qū)指定為底層的地網(wǎng)絡(luò)上。使用右鍵菜單中Flood命令，完成灌銅，結(jié)果如圖30所示。圖30 JTAG調(diào)試器灌銅結(jié)果第36頁，共49頁。5. JTAG調(diào)試器電路的設(shè)計驗證在PowerPC

16、B的設(shè)計窗口中，單擊Tools|Verify Design命令，打開設(shè)計驗證窗口，在檢查欄目Check下，單擊Clearance|Start命令，提示發(fā)現(xiàn)錯誤，如圖31所示。元件的PCB封裝外框超過了電路板邊框，在這里實際電路情況需要這樣放置，可以不用修改，繼續(xù)驗證其它項目。 圖31 與外框間距錯誤提示第37頁，共49頁。6. JTAG調(diào)試器電路絲印的調(diào)整在布線完成后，調(diào)整元件的參照名等絲印數(shù)據(jù)。如圖16中C2的位置是橫向的，需要調(diào)整為正常位置。7. CAMOUT數(shù)據(jù)輸出在PowerPCB設(shè)計環(huán)境中，單擊File|CAM命令，彈出CAM文檔定義窗口。在CAM欄目下選擇，在彈出對話框中輸入JTA

17、G后單擊OK，使得JTAG成為當(dāng)前目錄。在CAM文檔定義窗口中，單擊Add彈出Add Document窗口，定義輸出文件。第38頁，共49頁。圖32 頂層走線第39頁，共49頁。圖33 底層走線第40頁，共49頁。圖34 頂層絲印第41頁，共49頁。圖35 底層絲印第42頁，共49頁。圖36 頂層SMD輸出顯示結(jié)果（paste mask）第43頁，共49頁。圖37 底層SMD輸出顯示結(jié)果（paste mask）第44頁，共49頁。圖38 頂層主焊層輸出顯示結(jié)果solder mask第45頁，共49頁。圖39 底層主焊層輸出顯示結(jié)果solder mask第46頁，共49頁。圖40 頂層鉆孔坐標輸

18、出顯示結(jié)果drill第47頁，共49頁。圖41 NC鉆孔層輸出結(jié)果顯示第48頁，共49頁。1、不是井里沒有水，而是你挖的不夠深。不是成功來得慢，而是你努力的不夠多。2、孤單一人的時間使自己變得優(yōu)秀，給來的人一個驚喜，也給自己一個好的交代。3、命運給你一個比別人低的起點是想告訴你，讓你用你的一生去奮斗出一個絕地反擊的故事，所以有什么理由不努力!4、心中沒有過分的貪求，自然苦就少?？诶锊徽f多余的話，自然禍就少。腹內(nèi)的食物能減少，自然病就少。思緒中沒有過分欲，自然憂就少。大悲是無淚的，同樣大悟無言。緣來盡量要惜，緣盡就放。人生本來就空，對人家笑笑，對自己笑笑，笑著看天下，看日出日落，花謝花開，豈不自

19、在，哪里來的塵埃!25、你不能拼爹的時候，你就只能去拼命！26、如果人生的旅程上沒有障礙，人還有什么可做的呢。27、我們無法選擇自己的出身，可是我們的未來是自己去改變的。勵志名言：比別人多一點執(zhí)著，你就會創(chuàng)造奇跡28、偉人之所以偉大，是因為他與別人共處逆境時，別人失去了信心，他卻下決心實現(xiàn)自己的目標。29、人生就像一道漫長的階梯，任何人也無法逆向而行，只能在急促而繁忙的進程中，偶爾轉(zhuǎn)過頭來，回望自己留下的蹣跚腳印。30、時間，帶不走真正的朋友；歲月，留不住虛幻的擁有。時光轉(zhuǎn)換，體會到緣分善變；平淡無語，感受了人情冷暖。有心的人，不管你在與不在，都會惦念；無心的情，無論你好與不好，只是漠然。走過

20、一段路，總能有一次領(lǐng)悟；經(jīng)歷一些事，才能看清一些人。31、我們無法選擇自己的出身，可是我們的未來是自己去改變的。32、命好不如習(xí)慣好。養(yǎng)成好習(xí)慣，一輩子受用不盡。33、比別人多一點執(zhí)著，你就會創(chuàng)造奇跡。50、想像力比知識更重要。不是無知，而是對無知的無知，才是知的死亡。51、對于最有能力的領(lǐng)航人風(fēng)浪總是格外的洶涌。52、思想如鉆子，必須集中在一點鉆下去才有力量。53、年少時，夢想在心中激揚迸進，勢不可擋，只是我們還沒學(xué)會去戰(zhàn)斗。經(jīng)過一番努力，我們終于學(xué)會了戰(zhàn)斗，卻已沒有了拼搏的勇氣。因此，我們轉(zhuǎn)向自身，攻擊自己，成為自己最大的敵人。54、最偉大的思想和行動往往需要最微不足道的開始。55、不積小

21、流無以成江海，不積跬步無以至千里。56、遠大抱負始于高中，輝煌人生起于今日。57、理想的路總是為有信心的人預(yù)備著。58、抱最大的希望，為最大的努力，做最壞的打算。59、世上除了生死，都是小事。從今天開始，每天微笑吧。60、一勤天下無難事，一懶天下皆難事。61、在清醒中孤獨，總好過于在喧囂人群中寂寞。62、心里的感覺總會是這樣，你越期待的會越行越遠，你越在乎的對你的傷害越大。63、彩虹風(fēng)雨后，成功細節(jié)中。64、有些事你是繞不過去的，你現(xiàn)在逃避，你以后就會話十倍的精力去面對。65、只要有信心，就能在信念中行走。66、每天告訴自己一次，我真的很不錯。67、心中有理想 再累也快樂68、發(fā)光并非太陽的專

22、利，你也可以發(fā)光。69、任何山都可以移動，只要把沙土一卡車一卡車運走即可。70、當(dāng)你的希望一個個落空，你也要堅定，要沉著！71、生命太過短暫，今天放棄了明天不一定能得到。72、只要路是對的，就不怕路遠。73、如果一個人愛你、特別在乎你，有一個表現(xiàn)是他還是有點怕你。74、先知三日，富貴十年。付諸行動，你就會得到力量。75、愛的力量大到可以使人忘記一切，卻又小到連一粒嫉妒的沙石也不能容納。1、這世上，沒有誰活得比誰容易，只是有人在呼天搶地，有人在默默努力。2、當(dāng)熱誠變成習(xí)慣，恐懼和憂慮即無處容身。缺乏熱誠的人也沒有明確的目標。熱誠使想象的輪子轉(zhuǎn)動。一個人缺乏熱誠就象汽車沒有汽油。善于安排玩樂和工作

23、，兩者保持熱誠，就是最快樂的人。熱誠使平凡的話題變得生動。3、起點低怕什么，大不了加倍努力。人生就像一場馬拉松比賽，拼的不是起點，而是堅持的耐力和成長的速度。只要努力不止，進步也會不止。4、如果你不相信努力和時光，那么時光第一個就會辜負你。不要去否定你的過去，也不要用你的過去牽扯你的未來。不是因為有希望才去努力，而是努力了，才能看到希望。5、人生每天都要笑，生活的下一秒發(fā)生什么，我們誰也不知道。所以，放下心里的糾結(jié)，放下腦中的煩惱，放下生活的不愉快，活在當(dāng)下。人生喜怒哀樂，百般形態(tài)，不如在心里全部淡然處之，輕輕一笑，讓心更自在，生命更恒久。積極者相信只有推動自己才能推動世界，只要推動自己就能推

24、動世界。6、人性本善，純?nèi)缜逑魉冬摖q。欲望與情緒如風(fēng)沙襲擾，把原本如天空曠蔚藍的心蒙蔽。但我知道，每個人的心靈深處，不管烏云密布還是陰淤蒼茫，但依然有一道彩虹，亮麗于心中某處。7、每個人的心里，都藏著一個了不起的自己，只要你不頹廢，不消極，一直悄悄醞釀著樂觀，培養(yǎng)著豁達，堅持著善良，只要在路上，就沒有到達不了的遠方！8、不要活在別人眼中，更不要活在別人嘴中。世界不會因為你的抱怨不滿而為你改變，你能做到的只有改變你自己！9、欲戴王冠，必承其重。哪有什么好命天賜，不都是一路披荊斬棘才換來的。10、放手如拔牙。牙被拔掉的那一刻，你會覺得解脫。但舌頭總會不由自主地往那個空空的牙洞里舔，一天數(shù)次。不痛了不代表你能完全無視，留下的那個空缺永遠都在，偶爾甚至?xí)惓炷?。適應(yīng)是需要時間的，但牙總是要拔，因為太痛，所以終歸還是要放手，隨它去。11、這個世界其實很公平，你想要比別人強，你就必須去做別人不想做的事，你想要過更好的生活，你就必須去承受更多