マルチJTAGアダプタでCPUデバッグから FPGAコンフィグレーションまで

マルチJTAGアダプタでCPUデバッグから
FPGAコンフィグレーションまで自由自在
第1回
マルチ JTAG アダプタの製作と ARM マイコンのデバッグ
熊谷 あき，細渕 憲行，上向井 毅
現在の組み込みシステム開発では，各社CPU用のJTAGデバッガや各社FPGA用のJTAGダウンロード・ケーブ
ルなど，何本ものJTAGアダプタが必要になる．ここではオープン・ソース/フリー・ソフトウェアを活用しなが
ら，1本のJTAGアダプタでプログラムのデバッグやFPGAのコンフィグレーションが可能なマルチJTAGアダプ
タを実現する． （編集部）
● マルチ JTAG アダプタの必要性
JTAG（Joint Test Action Group）は，もともとは部品実
ラレル・ポートはほぼ絶滅（?）しています．使いたいとき
にいつでも接続できるという取り回しのよさを考えると，
装後の基板検査のためのしくみでした．現在ではそれだけ
やはりパソコンとの接続インターフェースは USB が一番
にととどまらず，CPU の JTAG 端子を使ってプログラム
でしょう．
のデバッグを行ったり，FPGA の JTAG 端子を使ってコン
となると，USB と JTAG を変換する部分に何を使うか
フィグレーションを行えるなど，さまざまな用途に使われ
が問題になります．そこで候補に挙げられるのは，ARM
ています．
系 CPU のデバッグで有名な OpenOCD が対応している
しかし現実には，CPU や FPGA の種類に合わせて複数
英 国 Future Technology Devices International 社（ 以 下
の JTAG アダプタを使い分ける必要があります．同一ベン
FTDI 社）の FT2232 系のデバイスでしょう．このデバイ
ダの CPU であれば，同じハードウェアを使いソフトウェ
スはもともとは USB-シリアル変換 IC なのですが，さまざ
アの差し替えだけで両対応になる場合もありますが，一般
まな動作モードを持っていて，JTAG 信号の制御にもよく
的には CPU それぞれに専用の JTAG デバッガが必要です．
使われています．図 1 に FT2232x 系デバイスを使った
また CPLD/FPGA のプログラミング/コンフィグレーショ
JTAG 制御システムの構成を示します．
ンでも，ベンダ各社ごとに専用の JTAG ダウンロード・
● FT2232x 変換モジュール基板を活用
ケーブルが必要です．
FT2232 系デバイスには，いくつかの種類があります．
本連載では，これを何とか 1 本の JTAG アダプタで兼用
現在入手できるものとしては，USB のフル・スピード（12
する方法について紹介していきます．現在のところ，次の
Mbps）に対応する FT2232C や FT2232D，そしてハイ・ス
ような用途への対応を予定しています．
ピード（480Mbps）に対応する FT2232H があります．いず
¡ARM マイコン向けデバッグ
¡米国 Altera 社製 FPGA 対応ダウンローダ
¡米国 Xilinx 社製 CPLD/FPGA/コンフィグレーション
ROM 対応プログラマ/ダウンローダ
USB接続
¡バウンダリ・スキャン対応 CPU 向け NOR 型フラッ
JTAG信号
シュ ROM 書き換え
パソコン
1．FT2232 搭載 JTAG アダプタの
作成
● システム構成
FT2232x
＋
JTAG変換回路
一昔前までは，パソコンから JTAG を制御するのにパラ
レル・ポート（LPT）をよく使いました．しかし現在ではパ
Aug. 2010
ターゲット基板
図 1 FT2232x 系デバイスを使った JTAG 制御システムの構成
KEYWORD ―― JTAG，FT2232D，FT2232H，ARM，DAIICE for ARM
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