FTDI支持jtag协议格式详细规范

FTDI JTAG 数据传输格式与 SCAN 命令完整规范

📋 文档概述

• 驱动文件：src/jtag/drivers/openjtag.c
• 适配变体：Standard FTDI (libftdi)
• 核心目的：定义 ftdi_write_data()/ftdi_read_data() 数据格式，规范 SCAN 命令在 IR/DR 切换中的完整使用流程
• 文档版本：1.2（2025-01-22）

目录

1. 整体数据流
2. 核心命令格式
3. SCAN 命令完整使用流程
4. 数据传输与解析
5. 调试与问题排查
6. 核心要点速查

1. 整体数据流

1.1 数据流向架构

1.2 缓冲区基础格式

2. 核心命令格式

2.1 命令字节总览

2.2 SCAN 命令（0x06）- 核心指令

2.2.1 命令格式（8位）

2.2.2 位数编码映射

2.2.3 TMS 位规则

• 0：中间块，保持 SHIFT 状态，继续传输
• 1：最后块，退出 SHIFT 状态，切换到 EXIT1

2.2.4 典型示例

2.3 SET_STATE 命令（0x01）

2.3.1 命令格式

2.3.2 核心状态码映射

2.4 SPEED 命令（0x00）

3. SCAN 命令完整使用流程

3.1 通用准备阶段（必选）

3.2 IR 切换 + SCAN 传输流程（定义操作类型）

目标：写入 DMI 指令（5位 IR，值为 0x04）

3.3 DR 切换 + SCAN 传输流程（执行具体操作）

目标：写入 DMI 寄存器（地址0x10，数据0x12345678，41位 DR）

3.4 完整 TX 缓冲区示例（IR+DR 组合操作）

// 通用准备 0x01 0x00 // TAP_RESET 0x00 0x00 // SPEED=48MHz 0x75 // MSB 模式 // IR 切换 0x91 0x00 // IRSELECT 0xA1 0x00 // IRCAPTURE 0xB1 0x00 // IRSHIFT 0x56 0x04 // SCAN: IR最后5位 + DMI指令 0xC1 0x00 // IREXIT1 0xD1 0x00 // IRPAUSE 0xF1 0x00 // IRUPDATE // DR 切换 0x21 0x00 // DRSELECT 0x31 0x00 // DRCAPTURE 0x41 0x00 // DRSHIFT 0xE6 0x10 // SCAN: DR中间块1 0xE6 0x00 // SCAN: DR中间块2 0xE6 0x00 // SCAN: DR中间块3 0xE6 0x21 // SCAN: DR中间块4 0xE6 0x78 // SCAN: DR中间块5 0xE6 0x56 // SCAN: DR中间块6 0xE6 0x34 // SCAN: DR中间块7 0xE6 0x12 // SCAN: DR中间块8 0x16 0x00 // SCAN: DR最后1位 0x51 0x00 // DREXIT1 0x61 0x00 // DRPAUSE 0x81 0x00 // DRUPDATE

4. 数据传输与解析

4.1 发送数据（TX 缓冲区）

4.1.1 核心规则

1. 命令与数据严格成对（单字节命令除外）
2. SCAN 命令分块规则：
   • 数据长度 >8 位：n个中间块（0xE6） + 1个最后块（按剩余位数编码）
   • 数据长度 ≤8 位：直接使用最后块编码
3. 所有数据均为 MSB 优先传输

4.2 接收数据（RX 缓冲区）

4.2.1 解析流程核心代码

staticintopenjtag_execute_tap_queue(void){// 1. 发送 TX 数据openjtag_buf_write(usb_tx_buf,usb_tx_buf_offs,&written);// 2. 接收 RX 数据openjtag_buf_read(usb_rx_buf,usb_tx_buf_offs,&usb_rx_buf_len);// 3. 解析 SCAN 数据（核心：右移对齐）while(res_count<openjtag_scan_result_count){len=openjtag_scan_result_buffer[res_count].bits;buffer=openjtag_scan_result_buffer[res_count].buffer;while(len>0){if(len<=8){// <8位数据：右移对齐（MSB→LSB）buffer[count]=usb_rx_buf[rx_offs]>>(8-len);len=0;}else{// ≥8位数据：直接读取buffer[count]=usb_rx_buf[rx_offs];len-=8;}rx_offs++;count++;}res_count++;}returnERROR_OK;}

4.2.2 右移对齐示例

4.3 典型 RX 缓冲区示例（DMI 读取）

场景：读取地址0x10，返回数据0xDEADBEEF

解析结果：0xDEADBEEF

5. 调试与问题排查

5.1 调试技巧

5.1.1 启用 USB 通信日志

#define_DEBUG_USB_COMMS_// 输出示例：// USB WRITE: 0xB1 0xD1 0x56 0x04 0x61 0x41 0xE6 0x10// USB READ : 0x21 0xEF 0xBE 0xAD 0xDE 0x00

5.1.2 缓冲区内容打印

// 打印 TX 缓冲区LOG_DEBUG("TX Buf len=%d",usb_tx_buf_offs);for(inti=0;i<usb_tx_buf_offs;i++){LOG_DEBUG("TX[%d]=0x%02X",i,usb_tx_buf[i]);}// 打印 RX 缓冲区LOG_DEBUG("RX Buf len=%d",usb_rx_buf_len);for(inti=0;i<usb_rx_buf_len;i++){LOG_DEBUG("RX[%d]=0x%02X",i,usb_rx_buf[i]);}

5.2 常见问题排查

6. 核心要点速查

6.1 SCAN 命令使用三原则

1. 状态准备：必须先切换到 IRSHIFT/DRSHIFT 状态才能传输数据
2. 分块传输：>8位数据拆分为中间块（0xE6）+ 最后块（按位数编码）
3. 收尾标记：最后块必须设置 TMS=1，确保退出 SHIFT 状态

6.2 数据解析核心公式

解析后数据 = RX缓冲区字节 >> (8 - 有效位数) （仅适用于<8位的最后块）

6.3 关键状态切换节点

6.4 简化记忆口诀

先复位，调速程，MSB模式要开启 IR定操作，DR传数据 SHIFT状态发SCAN，TMS=1才收尾 UPDATE指令生效，右移对齐读数据