Rocket - jtag - JtagShifter

Posted 2023-01-02 wjcdx

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简单介绍JtagShifter的实现。

 

 

1. 简单介绍

 

实现移位寄存器链，包含并行Capture和Update功能，用于实现从TDI到IR/DR，再到TDO的串行移位路径。

 

2. ShifterIO

 

定义Shifter的输入输出接口：

a. data：被移位（移入移出）的数据；

b. shift：控制是否移位（high in the ShiftIR/DR state）；

c. capture：控制是否捕获数据（high in CaptureIR/DR state）;

d. update：控制是否更新数据（hign in UpdateIR/DR state）；

 

另外：

a. 多个ShifterIO可以组合在一起成为一个shifter chain;

b. chainControlFrom方法只是把控制接口串在一起，并没有串接data；

 

3. ChainIO

 

定义包含一个输入移位器接口和一个输出移位器接口的移位器链：

 

4. Capture

 

定义CaptureIO：

其中，

a. bits：输入信号，从中输入要捕获的数据（data to capture）；

b. capture：输出信号，只是是否在捕获数据；

 

5. Chain

 

定义会引入一个ChainIO输入输出接口的特征：

 

6. JtagBypassChain

 

定义包含bypass寄存器的移位器链，按照规范中的说法，是select the bypass register to be connected for serial access between TDI and TDO in the Shift-DR controller state：

1) io

 

输入输出接口是一个ChainIO，用于把数据串行移入移出：

 

2) reg

 

reg即是bypass register，只有一个比特：

 

reg中的数据输出到chainOut这个ShifterIO：

 

reg中的数据从chainIn中来：

这里同时也考虑到capture的情况，可以参考规范。

 

3) assert

 

这个断言后面还会出现，用于断定capture/update/shift这三个值不能同时为真：

 

7. CaptureChain

 

包含并行数据捕获功能的移位器链：

 

1) io

 

在ChainIO的基础上，添加CaptureIO：

 

2) n

 

n是并行捕获数据的宽度，同时也是构造移位器链所需要的单比特寄存器数：

 

3) regs

 

regs用于存放并行捕获的数据，同时也支持移位：

 

4) 移位

 

regs可以通过移位逐位输入输出。

 

a. 串出

 

 

b. 串入

 

 

c. 移位

 

 

5) 捕获

 

regs也可以通过捕获并行输入输出。

 

a. 并行捕获

 

并行（一次性）地把io.capture.bits中的数据输入到regs中：

 

b. io.capture.capture赋值

 

相较于io.chainIn.shift通过外部输入，io.capture.capture的值根据io.chainIn.capture和io.chainIn.shift来决定：

 

8. CaptureUpdateChain

 

包含并行捕获和更新的移位寄存器链：

 

1) io

 

在ChainIO的寄存上加入CaptureIO和update相关的数据：

其中，更新相关的数据使用ReadyValid接口；

 

2) captureWidth/updateWidth/n

 

 

a. captureWidth：捕获数据的宽度；

b. updateWidth：更新数据的宽度；

c. n：两者中的较大值；

 

n取较大值，因为生成的寄存器既要并行输入要捕获的数据，也要并行输出更新的数据：

 

3) 移位

 

a. 串出

 

 

b. 串入

 

 

c. 移位

 

 

4) 捕获

 

把io.capture.bits并行输入到regs中：

这里使用math.min(n, captureWidth)是没有必要的，可以直接使用captureWidth；因为n ≥captureWidth，所以两者中较小的肯定是captureWidth。

 

5) 更新

 

在判断到io.chainIn.update为真时，会把io.update.valid值为真：

 

此时由regs产生的updateBits就并行更新（parallel update）输出到io.update.bits中了：

 

6) 断言

 

这个断言的意义在这里就更明确了，用于断定capture/update/shift这三个值不能同时为真：