OpenOCD（七）：TAP声明

TAP声明

测试访问端口（TAP）是JTAG的核心。TAP扮演许多角色，包括：

• 调试目标：CPU TAP可以用作GDB调试目标。
• 闪存编程：有些芯片直接通过JTAG对闪存进行编程。其他人是间接的，让CPU来做。
• 程序下载：使用GDB使用的相同CPU支持，您可以初始化DRAM控制器，将代码下载到DRAM，然后开始运行该代码。
• 边界扫描：大多数芯片支持边界扫描，这有助于测试板组装问题，如焊桥和连接缺失。

OpenOCD必须了解您板上的活动TAP。

设置TAP是配置文件的核心任务。一旦设置了这些TAP，您就可以将它们的名称传递给设置CPU并将它们导出为GDB目标的代码，探测闪存，执行低级JTAG操作等等。

1扫描链

TAP是硬件扫描链的一部分，硬件扫描链是TAP的菊花链。

它们还需要添加到OpenOCD的硬件列表的软件镜像中，为每个成员提供一个名称，并将其他数据与之关联。具有单个TAP的简单扫描链在具有单个微控制器或微处理器的系统中很常见。更复杂的芯片内部可能有几个TAP。非常复杂的扫描链可能有十几个或更多的TAP：一个芯片中有几个，下一个芯片上有更多，并用自己的芯片和TAP连接到其他板。

可以使用scan_chain命令显示列表。（不要将其与下一章中介绍的targets命令显示的列表混淆。它只显示被配置为调试目标的CPU的TAP。）以下是一个芯片多个TAP的扫描链：

 TapName            Enabled IdCode     Expected   IrLen IrCap IrMask
-- ------------------ ------- ---------- ---------- ----- ----- ------
 0 omap5912.dsp          Y    0x03df1d81 0x03df1d81    38 0x01  0x03
 1 omap5912.arm          Y    0x0692602f 0x0692602f     4 0x01  0x0f
 2 omap5912.unknown      Y    0x00000000 0x00000000     8 0x01  0x03

OpenOCD可以检测部分信息，但不能检测全部信息。请参阅自动探测。不幸的是，这些TAP不可能总是自动配置的，因为并不是所有的设备都能很好地支持这一点。

JTAG不需要支持IDCODE指令，带有JTAG路由器的芯片可能不会将TAP链接到链中，直到他们被告知这样做。

OpenOCD目前支持的配置机制要求使用jtag newtap命令显式配置所有TAP设备，如本章稍后所述。像这样的命令将声明一个抽头，并将其命名为chip1.cpu：

jtag newtap chip1 cpu -irlen 4 -expected-id 0x3ba00477

每个目标配置文件都列出了由给定芯片提供的TAP。

板配置文件将板上的所有目标组合在一起，依此类推。

请注意，TAP的声明顺序非常重要。该声明顺序必须与JTAG扫描链中的顺序匹配，无论是在单个芯片内部还是在它们之间。请参阅常见问题TAP订单。

例如，STMicroelectronics STR912芯片具有三个独立的TAPs5。要配置这些抽头，target/str912.cfg包含如下命令：

jtag newtap str912 flash ... params ...
jtag newtap str912 cpu ... params ...
jtag newtap str912 bs ... params ...

实际的配置文件通常使用$_CHIPNAME之类的变量，而不是str912之类的文字，以支持每种类型的多个芯片。请参阅配置文件指南。

• Command: jtag names
  返回扫描链中所有当前TAP的名称。使用jtag cget或jtag tapisenabled检查每个TAP的属性和状态。

foreach t [jtag names] {
    puts [format "TAP: %s\n" $t]
}

• Command: scan_chain
  显示扫描链配置中的TAP及其状态。此命令列出的TAP集通过退出OpenOCD配置阶段来修复，但具有JTAG路由器的系统可以动态启用或禁用TAP。

2 TAP名称

当用jtag newtap声明TAP对象时，会为TAP创建一个dotted.name，将模块（通常是芯片）的名称和TAP的标签组合在一起。例如：xilinx.tap、str912.flash、omap3530.jrc、dm6446.dsp或stm32.cpu。许多其他命令使用该dotted.name来操作或引用tap。例如，CPU配置使用名称，NAND或NOR闪存组的声明也是如此。

虚线名称的组成部分应遵循“C”符号名称规则：以字母字符开头，然后数字和下划线即可；而其他（包括圆点！）则不然。

3 TAP声明命令

配置命令：jtag newtap chipname tapname configparams。。。
用虚线名称chipname.tapname声明一个新的TAP，并根据各种配置参数进行配置。
芯片名称是芯片的符号名称。通常，目标配置文件使用$_CHIPNAME，默认为芯片供应商提供的型号名称，但可重写。
tapname反映了TAP的作用，应遵循以下约定：

• bs–如果这是一个单独的TAP，则用于边界扫描；
• cpu——芯片的主cpu，在同时具有arm和dsp cpu的芯片上交替使用arm和dsp，在具有两个arm的芯片上使用arm1和arm2，依此类推；
• etb–对于嵌入式跟踪缓冲区（例如：ARM ETB11）；
• flash–如果芯片具有flash TAP，如str912；
• jrc–用于JTAG路由控制器（例如：许多德州仪器芯片上的ICEPick模块，如Beagleboard上的OMAP3530）；
• tap–应仅用于具有单个tap的FPGA或类似CPLD的设备；
• unknownN–如果您不知道TAP的含义（N是一个数字）；
• 如果有疑问，请在数据表中使用芯片制造商的名称。例如，Freescale i.MX31具有带有JTAG TAP的SDMA（智能DMA）；TAP应命名为sdma。

每个TAP至少需要以下配置参数：
-irlen编号
指令寄存器的长度（以位为单位），例如4或5位。
TAP还可以提供可选的配置参数：
-禁用（或启用）
使用-disable参数标记在使用TRST或JTAG状态机的reset状态重置后未链接到扫描链的TAP。您可以使用-enable来突出显示默认状态（TAP链接在中）。请参阅启用和禁用TAP。
-应为id编号
非零数字表示32位IDCODE，您希望在检查扫描链时找到它。并非所有JTAG设备都需要这些代码。如果可能出现多个ID代码（例如，多个版本），请根据需要多次重复该选项。将数字指定为零可以取消显示有关已找到但未包含在列表中的IDCODE值的警告。
如果可能的话，请提供这个值，因为它可以让OpenOCD判断它看到的扫描链何时不正确。这些值在供应商的芯片文档中提供，通常是技术参考手册。有时您可能需要探查JTAG硬件以找到这些值。请参见自动探测。
-忽略版本
指定此项可忽略-expected id选项中的JTAG版本字段。当供应商推出一个芯片的多个版本，或者对几个基本兼容的芯片使用相同的JTAG级别ID时，忽略版本字段可能比更新配置文件来处理所有不同的芯片ID更实用。版本字段被定义为IDCODE的第28-31位。
-忽略旁路
指定此项可忽略idcode的“bypass”位。一些供应商对此位放入了无效的id代码。指定此项可忽略此位，并且在旁路模式下不考虑此抽头。
-ircapture编号
TAP在进入IRCAPTURE状态时加载到JTAG移位寄存器中的位模式，例如0x01。JTAG要求该值的两个LSB为01。默认情况下，设置-ircapture和-irmask来验证该两位值。如果您知道，或者指出TAP不符合JTAG规范，您可以提供额外的位。
-irmask编号
与-icapture一起使用的掩码，用于验证指令扫描是否正常工作。OpenOCD不使用这种扫描，只是为了验证JTAG扫描链操作似乎没有问题。
-忽略syspwrupack
指定此项可在初始检查期间和检查粘性错误位时忽略ARM DAP DP CTRL/STAT寄存器中的CSYSPWRUPACK位。该位通常在设置CSYSPWRUPREQ位之后进行检查，但一些设备直到稍后才设置ack位。

4其他TAP命令

命令：jtag cget dotted.name-idcode
获取在硬件中找到的IDCODE的值。
命令：jtag cget dotted.name-event event_name
命令：jtag configure dotted.name-event event_name handler
在撰写本文时，此TAP属性机制是有限的，主要用于事件处理。（它不是调试器目标的cget/configure机制的直接模拟。）有关可用事件的信息，请参阅下一节。
configure子命令分配一个事件处理程序，一个TCL字符串，在触发事件时对其求值。cget子命令返回该处理程序。

5 TAP Events

OpenOCD包括两种事件机制。此处介绍的适用于所有JTAG TAP。另一种适用于与某些TAP相关联的调试器目标。
当前定义的TAP事件包括：
后复位
TAP刚刚完成JTAG重置。抽头可能仍然处于JTAG RESET状态。这些事件的处理程序可能会执行初始化序列，如发出TCK周期、确保退出ARM SWD模式的TMS序列等。
由于扫描链尚未验证，这些事件的处理程序不应发出扫描任何特定目标的JTAG IR或DR寄存器的命令。注：正如本文所写（2009年9月），没有任何内容阻止此类访问。
设置
扫描链已重置并验证。此处理程序可以根据需要启用TAP。
分接禁用
TAP需要禁用。这个处理程序应该通过发出相关的jtag命令来实现jtag tapdisable。
抽头启用
TAP需要启用。这个处理程序应该通过发出相关的jtag命令来实现jtag tapeable。
如果您在每次JTAG重置后需要一些操作，而这些操作实际上并不特定于任何TAP（因为您还不能相信扫描链的内容是准确的），您可能会：

jtag configure CHIP.jrc -event post-reset {
  echo "JTAG Reset done"
  ... non-scan jtag operations to be done after reset
}

6启用和禁用TAP

在一些系统中，JTAG路由控制器（JRC）用于启用和/或禁用特定的JTAG TAP。德州仪器公司的许多基于ARM的芯片都包括一个“ICEPick”模块，这是一个JRC。这样的芯片包括DaVinci和OMAP3处理器。
给定的TAP可能是不可见的，直到JRC被告知将其链接到扫描链中；如果JRC被告知取消该TAP的链接，则它将不再可见。这种路由器解决了JTAG“旁路模式”忽略的问题，例如：
扫描链的速度只能和它最慢的TAP一样快。
由于所有TAP都接收到新指令，因此拥有许多TAP会减慢指令扫描速度。
扫描链中的TAP必须通电，这会浪费电源并阻止调试某些电源管理机制。
IEEE 1149.1 JTAG标准没有“禁用”抽头的概念，正如JTAG路由器的存在所暗示的那样。然而，即将推出的IEEE 1149.7框架（位于JTAG之上）确实包含了一种JTAG路由器功能。
在OpenOCD中，tap启用/禁用由下面显示的Tcl命令调用，并使用tap事件处理程序实现。例如，当为连接到JTAG路由器的CPU定义TAP时，target.cfg文件应该使用如下代码定义TAP事件处理程序：
jtag配置芯片cpu-事件抽头启用{
…使用CHIP.jrc的jtag操作
}
jtag配置芯片cpu-禁用事件抽头{
…使用CHIP.jrc的jtag操作
}
那么，您可能希望CPU的TAP几乎一直处于启用状态：
jtag configure$CHIP.jrc-事件设置“jtagtapenable$CHIP.cpu”
请注意，在配置事件时，特定的设置事件处理程序声明如何使用引号来评估$CHIP。使用方括号｛｝将导致稍后在运行时对其进行评估，此时它可能具有不同的值。
命令：jtag tapdisable dotted.name
如有必要，通过向其发送一个tap禁用事件来禁用tap。如果启用了由dotted.name指定的抽头，则返回字符串“1”；如果禁用，则返回“0”。
命令：jtag tapeable dotted.name
如有必要，通过向其发送轻敲启用事件来启用轻敲。如果启用了由dotted.name指定的抽头，则返回字符串“1”；如果禁用，则返回“0”。
命令：jtag tapisenabled dotted.name
如果启用了由dotted.name指定的抽头，则返回字符串“1”；如果禁用，则返回“0”。
注意：人类会发现scan_chain命令对查询JTAG抽头的状态更有帮助。

7自动探测

TAP配置是在接口和重置配置之后需要做的第一件事。有时很难找出TAP的存在，或者它们是如何被识别的。供应商文档并不总是容易找到和使用。
为了帮助你克服这些问题，OpenOCD的自动扫描能力有限，可以查看扫描链，进行盲询问，然后报告它发现的TAP。要使用此机制，请仅使用配置JTAG接口的数据启动OpenOCD服务器，并安排使用慢速时钟（许多设备在重置后不支持快速JTAG时钟）。
例如，您的openocd.cfg文件可能具有：

source [find interface/olimex-arm-usb-tiny-h.cfg]
reset_config trst_and_srst
jtag_rclk 8

当您在未配置任何TAP的情况下启动服务器时，它将尝试自动配置TAP。这有两个部分：
TAP发现。。。JTAG复位后（有时也可能需要系统复位），每个TAP的数据寄存器将保存IDCODE或BYPASS寄存器的内容。如果JTAG通信正常，OpenOCD将看到每个TAP，并报告与它一起使用的预期id。
IR长度发现。。。不幸的是，JTAG没有提供一种可靠的方法来查找-irlen参数的值，以便与所发现的TAP一起使用。如果OpenOCD能够发现TAP指令寄存器的长度，它会报告它。否则，您可能需要查阅供应商文档，如芯片数据表或BSDL文件。
在许多情况下，你的电路板将有一个简单的扫描链，只有一个设备。以下是OpenOCD报告的一个有点复杂的板：

clock speed 8 kHz
There are no enabled taps. AUTO PROBING MIGHT NOT WORK!!
AUTO auto0.tap - use "jtag newtap auto0 tap -expected-id 0x2b900f0f ..."
AUTO auto1.tap - use "jtag newtap auto1 tap -expected-id 0x07926001 ..."
AUTO auto2.tap - use "jtag newtap auto2 tap -expected-id 0x0b73b02f ..."
AUTO auto0.tap - use "... -irlen 4"
AUTO auto1.tap - use "... -irlen 4"
AUTO auto2.tap - use "... -irlen 6"
no gdb ports allocated as no target has been specified

有了这些信息，您应该能够找到一些现有的配置文件来使用，或者创建自己的配置文件。如果您创建自己的TAP，您将从下往上配置：首先是一个包含这些TAP的target.cfg文件、与之相关的任何目标以及任何片上资源；然后是一个带有片外资源、时钟等的board.cfg。

8 DAP声明（ARMv6-M、ARMv7和ARMv8目标）

由于OpenOCD版本0.11.0，调试访问端口（DAP）不再与目标一起隐式创建。必须使用dap-create命令显式声明它。对于所有ARMv6-M、ARMv7和ARMv8目标，创建目标时必须使用选项“-dap dap_name”，而不是“-chain position dotted.name”。
dap命令组支持以下子命令：
命令：dap-create dap_name-chain position dotted.name configparams。。。
声明一个名为DAP_name的DAP实例，该实例链接到JTAG tap dotted.name。这还会创建一个新命令（DAP_name），用于各种用途，包括其他配置。系统中每个JTAG抽头只能有一个DAP。
DAP还可以提供可选的配置参数：
-adiv5指定它是一个adiv5 DAP。如果未指定，则为默认值。
-adiv6指定它是一个adiv6 DAP。
-ignore syspwrupack指定此选项可在初始检查期间和检查粘性错误位时忽略ARM DAP DP CTRL/STAT寄存器中的CSYSPWRUPACK位。该位通常在设置CSYSPWRUPREQ位之后进行检查，但一些设备直到稍后才设置ack位。
-dp id编号
SWD DPv2多点的调试端口标识号。在DP选择期间，该数字被写入DP TARGETSEL的位0…27。要查找单个连接设备的id号，请读取DP TARGETID：device.dap dpreg 0x24使用TARGETID的位0…27。
-实例id号
SWD DPv2多点的实例标识号。在DP选择期间，该数字被写入DP TARGETSEL的位28.31。要查找单个连接设备的实例号，请读取DP DLPIDR：device.dap dpreg 0x34实例号以DLPIDR值的第28.31位为单位。
命令：dap名称
此命令返回所有已注册DAP对象的列表。它主要用于TCL脚本。
命令：dap-info[num|root]
显示MEM-AP编号的ROM表，默认为当前选定目标的当前选定AP。在ADIv5上，DAP num是AP的数字索引。在ADIv6上，DAP num是AP的基地址。仅在ADIv6中，root指定根ROM表。
命令：dap-init
初始化所有注册的DAP。此命令在初始化期间在内部使用。它也可以在初始化后的任何时候发布。
以下命令作为DAP实例的子命令存在：
命令：$da{p}_{n}ameinfo[num|root]显示MEM-AP编号的ROM表，默认为当前选择的AP。在ADIv5上，DAPnum是AP的数字索引。在ADIv6上，DAPnum是AP的基地址。仅在ADIv6中，root指定根ROM表。命令：$dap_name apid[num]
显示AP编号中的ID寄存器，默认为当前选定的AP。在ADIv5上，DAP num是AP的数字索引。在ADIv6上，DAP num是AP的基地址。
命令：$da{p}_{n}ameaprega{p}_{n}umreg[value]显示来自APA{P}_{n}um的寄存器reg的内容或设置新的值。在ADIv5上，DAPa{p}_{n}um是ap的数字索引。在ADIv6上，DAPa{p}_{n}um是ap的基地址。reg是字寄存器的字节地址，0、4、8。。。0xfc。命令：$dap_name apsel[num]
选择AP编号，默认为0。在ADIv5上，DAP num是AP的数字索引。在ADIv6上，DAP num是AP的基地址。
命令：$da{p}_{n}amedpregreg[value]显示地址reg处DP寄存器的内容，或将其设置为新值。在SWD的情况下，reg是压缩格式dpbanksel＜＜4|addr的值，并假定值0、4、8。。。0xfc。在JTAG的情况下，它只假设值0、4、8和0xc。注意：当您在这样的低级别操作时，考虑使用轮询关闭来避免OpenOCD的任何干扰性后台活动。命令：$dap_name baseaddr[num]
显示MEM-AP编号中的调试基址，默认为当前选定的AP。在ADIv5上，DAP num是AP的数字索引。在ADIv6上，DAP num是AP的基地址。
命令：$da{p}_{n}amememaccess[value]显示JTAG空闲中用于MEM-AP内存总线访问的额外tck周期数[0-255]，从而为响应读取提供额外时间。如果定义了值，则首先指定该值。命令：$dap_name apcsw[value[mask]]
显示或更改MEM-AP传输的CSW位模式。
在每次存储器访问开始时，根据传输要求，通过Size和AddrIn位字段来扩展（按位或ed）CSW模式，并将结果写入实际CSW寄存器。可以通过更改CSW模式来更改除动态更新字段Size和AddrIn之外的所有位。有关详细信息，请参阅ARM ADI v5手册第7.6.4章和附录A。
如果要将新的CSW模式设置为一个整体，请使用仅值语法。该示例设置HPROT1位（Cortex-M需要）并清除模式的其余部分：
kx.dap apcsw 0x2000000
如果还使用掩模，则仅在掩模位为1的位位置上改变CSW模式。以下示例设置HPROT3（可缓存）并离开

https://openocd.org/doc/html/TAP-Declaration.html