FPGA中JTAG控制器的設(shè)計與仿真.pdf

1、FPGA即現(xiàn)場可編程門陣列，這種集成電路芯片可以給客戶提供大量的邏輯資源，用戶可以根據(jù)自身的需求，通過改變芯片的配置信息對其功能進行定義，從而實現(xiàn)不同的邏輯功能。
　　JTAG電路即邊界掃描電路，是FPGA芯片中非常重要的一個電路模塊，它是在芯片內(nèi)部邏輯電路周圍增加一個邊界掃描寄存器鏈和相應的JTAG控制器模塊?，F(xiàn)在廣泛使用的FPGA芯片內(nèi)部幾乎都設(shè)計了JTAG電路，增加JTAG電路的意義在于，它可以更加方便的對芯片內(nèi)部邏輯功能和

2、芯片外部引腳互連的正確性進行測試，另外還可以通過JTAG電路對FPGA芯片進行在系統(tǒng)編程。總之，JTAG電路可以提高FPGA芯片測試以及編程的靈活性，極大的促進了FPGA芯片的發(fā)展和應用。本文選題來源于西安智多晶微電子有限公司FPGA芯片設(shè)計項目中的子項目，重點設(shè)計了一個JTAG控制器電路模塊，主要工作內(nèi)容有:
　　1.使用Verilog HDL語言對JTAG控制器模塊及其子模塊進行了RTL級的設(shè)計，設(shè)計的邊界掃描測試邏輯功能符合

3、IEEE1149.1標準，可以實現(xiàn)IEEE1149.1標準中規(guī)定的各種測試模式，以及在不同測試模式下的邏輯功能。設(shè)計的JTAG控制器電路模塊包含以下幾個子模塊:(1)狀態(tài)控制器模塊，包括JTAG中的TAP控制器和控制在系統(tǒng)編程的狀態(tài)機;(2)指令寄存器和指令譯碼器模塊;(3)測試數(shù)據(jù)寄存器模塊，包括旁路寄存器和器件標識寄存器。
　　2.在JTAG控制器中設(shè)計了控制在系統(tǒng)編程功能的狀態(tài)機模塊以及相應的指令系統(tǒng)，該邏輯功能符合IEEE

4、1532標準，可以對FPGA芯片進行在系統(tǒng)編程，提高了芯片編程的靈活性。在JTAG控制器中的指令寄存器和指令譯碼器中加入了對FPGA芯片中嵌入的Eflash和SRAM模塊進行操作的指令，可以實現(xiàn)對Eflash和SRAM模塊的控制，用于配合芯片的在系統(tǒng)編程功能。
　　3.此外還設(shè)計了針對該電路模塊的功能仿真平臺，并對所設(shè)計的電路模塊進行了功能仿真，仿真結(jié)果表明該電路模塊實現(xiàn)了全部預期的邏輯功能，驗證了所設(shè)計的電路模塊邏輯功能的正確性