徐方晨　刘陈

【摘要】    本文提供了一种FPGA芯片JTAG接口切换电路的设计实现方法，通过该切换电路，依据实际使用过程中的不同需要，可以将JTAG口从要求的连接器引出，实现了稳定、便捷，在复杂结构的嵌入式系统设计中，能满足多层次的、广泛的应用电路要求，具有重要的实际应用价值。

【关键字】    FPGA    JTAG接口    驱动芯片    反向器

引言：

在20世纪80年代，Xilinx公司首次研制出第一款FPGA芯片，其特殊的性能使其在编程和资源配置方面具有很大的灵活性[1]。随着数字化程度的提高，FPGA以其通用性强、开发周期短、集成度高等特点，得到了越来越广泛的应用。面对复杂的FPGA电路设计时，FPGA芯片的调试手段不仅关系到芯片的质量，还影响到研发的效率，因此在FPGA芯片的使用过程中，如何更有效、方便、可靠地使用调试手段对FPGA进行在线仿真调试和代码下载等，也吸引了使用者更多的关注[2]。

一、设计背景

FPGA是易失性器件，即当使用者把电源关闭时它不能保存数据，我们一般使用PROM作为存储介质长期写入并保存数据。FPGA芯片电路常用的配置模式主要有主串模式、从串模式、SelectMAP模式、JTAG调试模式等，本文主要分析最常用的JTAG调试模式。

JTAG接口是一个业界标准，主要用于芯片测试、调试、配置、下载等功能，使用IEEE Standard 1149.1聯合边界扫描接口引脚[3]。JTAG最初用于芯片功能的测试，其工作原理是在器件内部定义一个测试访问端口（Test Access Port，TAP），通过专用的JTAG测试工具对内部节点进行测试和调试，TAP是一个通用的接口，外部控制器通过TAP可以访问芯片提供的所有数据寄存器和指令寄存器。……