decoders/jtag/pd.py

   1 ##
   2 ## This file is part of the libsigrokdecode project.
   3 ##
   4 ## Copyright (C) 2012-2013 Uwe Hermann <uwe@hermann-uwe.de>
   5 ##
   6 ## This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7 ## it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8 ## the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   9 ## (at your option) any later version.
  10 ##
  11 ## This program is distributed in the hope that it will be useful,
  12 ## but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13 ## MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14 ## GNU General Public License for more details.
  15 ##
  16 ## You should have received a copy of the GNU General Public License
  17 ## along with this program; if not, write to the Free Software
  18 ## Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301 USA
  19 ##
  20
  21 import sigrokdecode as srd
  22
  23 '''
  24 OUTPUT_PYTHON format:
  25
  26 JTAG packet:
  27 [<packet-type>, <data>]
  28
  29 <packet-type> is one of:
  30  - 'NEW STATE': <data> is the new state of the JTAG state machine.
  31    Valid values: 'TEST-LOGIC-RESET', 'RUN-TEST/IDLE', 'SELECT-DR-SCAN',
  32    'CAPTURE-DR', 'SHIFT-DR', 'EXIT1-DR', 'PAUSE-DR', 'EXIT2-DR', 'UPDATE-DR',
  33    'SELECT-IR-SCAN', 'CAPTURE-IR', 'SHIFT-IR', 'EXIT1-IR', 'PAUSE-IR',
  34    'EXIT2-IR', 'UPDATE-IR'.
  35  - 'IR TDI': Bitstring that was clocked into the IR register.
  36  - 'IR TDO': Bitstring that was clocked out of the IR register.
  37  - 'DR TDI': Bitstring that was clocked into the DR register.
  38  - 'DR TDO': Bitstring that was clocked out of the DR register.
  39  - ...
  40
  41 All bitstrings are a sequence of '1' and '0' characters. The right-most
  42 character in the bitstring is the LSB. Example: '01110001' (1 is LSB).
  43 '''
  44
  45 jtag_states = [
  46         # Intro "tree"
  47         'TEST-LOGIC-RESET', 'RUN-TEST/IDLE',
  48         # DR "tree"
  49         'SELECT-DR-SCAN', 'CAPTURE-DR', 'UPDATE-DR', 'PAUSE-DR',
  50         'SHIFT-DR', 'EXIT1-DR', 'EXIT2-DR',
  51         # IR "tree"
  52         'SELECT-IR-SCAN', 'CAPTURE-IR', 'UPDATE-IR', 'PAUSE-IR',
  53         'SHIFT-IR', 'EXIT1-IR', 'EXIT2-IR',
  54 ]
  55
  56 class Decoder(srd.Decoder):
  57     api_version = 1
  58     id = 'jtag'
  59     name = 'JTAG'
  60     longname = 'Joint Test Action Group (IEEE 1149.1)'
  61     desc = 'Protocol for testing, debugging, and flashing ICs.'
  62     license = 'gplv2+'
  63     inputs = ['logic']
  64     outputs = ['jtag']
  65     probes = (
  66         {'id': 'tdi',  'name': 'TDI',  'desc': 'Test data input'},
  67         {'id': 'tdo',  'name': 'TDO',  'desc': 'Test data output'},
  68         {'id': 'tck',  'name': 'TCK',  'desc': 'Test clock'},
  69         {'id': 'tms',  'name': 'TMS',  'desc': 'Test mode select'},
  70     )
  71     optional_probes = (
  72         {'id': 'trst', 'name': 'TRST#', 'desc': 'Test reset'},
  73         {'id': 'srst', 'name': 'SRST#', 'desc': 'System reset'},
  74         {'id': 'rtck', 'name': 'RTCK',  'desc': 'Return clock signal'},
  75     )
  76     annotations = tuple([tuple([s.lower(), s]) for s in jtag_states])
  77
  78     def __init__(self, **kwargs):
  79         # self.state = 'TEST-LOGIC-RESET'
  80         self.state = 'RUN-TEST/IDLE'
  81         self.oldstate = None
  82         self.oldpins = (-1, -1, -1, -1)
  83         self.oldtck = -1
  84         self.bits_tdi = []
  85         self.bits_tdo = []
  86         self.samplenum = 0
  87         self.ss_item = self.es_item = None
  88         self.saved_item = None
  89         self.first = True
  90
  91     def start(self):
  92         self.out_python = self.register(srd.OUTPUT_PYTHON)
  93         self.out_ann = self.register(srd.OUTPUT_ANN)
  94
  95     def putx(self, data):
  96         self.put(self.ss_item, self.es_item, self.out_ann, data)
  97
  98     def putp(self, data):
  99         self.put(self.ss_item, self.es_item, self.out_python, data)
 100
 101     def advance_state_machine(self, tms):
 102         self.oldstate = self.state
 103
 104         # Intro "tree"
 105         if self.state == 'TEST-LOGIC-RESET':
 106             self.state = 'TEST-LOGIC-RESET' if (tms) else 'RUN-TEST/IDLE'
 107         elif self.state == 'RUN-TEST/IDLE':
 108             self.state = 'SELECT-DR-SCAN' if (tms) else 'RUN-TEST/IDLE'
 109
 110         # DR "tree"
 111         elif self.state == 'SELECT-DR-SCAN':
 112             self.state = 'SELECT-IR-SCAN' if (tms) else 'CAPTURE-DR'
 113         elif self.state == 'CAPTURE-DR':
 114             self.state = 'EXIT1-DR' if (tms) else 'SHIFT-DR'
 115         elif self.state == 'SHIFT-DR':
 116             self.state = 'EXIT1-DR' if (tms) else 'SHIFT-DR'
 117         elif self.state == 'EXIT1-DR':
 118             self.state = 'UPDATE-DR' if (tms) else 'PAUSE-DR'
 119         elif self.state == 'PAUSE-DR':
 120             self.state = 'EXIT2-DR' if (tms) else 'PAUSE-DR'
 121         elif self.state == 'EXIT2-DR':
 122             self.state = 'UPDATE-DR' if (tms) else 'SHIFT-DR'
 123         elif self.state == 'UPDATE-DR':
 124             self.state = 'SELECT-DR-SCAN' if (tms) else 'RUN-TEST/IDLE'
 125
 126         # IR "tree"
 127         elif self.state == 'SELECT-IR-SCAN':
 128             self.state = 'TEST-LOGIC-RESET' if (tms) else 'CAPTURE-IR'
 129         elif self.state == 'CAPTURE-IR':
 130             self.state = 'EXIT1-IR' if (tms) else 'SHIFT-IR'
 131         elif self.state == 'SHIFT-IR':
 132             self.state = 'EXIT1-IR' if (tms) else 'SHIFT-IR'
 133         elif self.state == 'EXIT1-IR':
 134             self.state = 'UPDATE-IR' if (tms) else 'PAUSE-IR'
 135         elif self.state == 'PAUSE-IR':
 136             self.state = 'EXIT2-IR' if (tms) else 'PAUSE-IR'
 137         elif self.state == 'EXIT2-IR':
 138             self.state = 'UPDATE-IR' if (tms) else 'SHIFT-IR'
 139         elif self.state == 'UPDATE-IR':
 140             self.state = 'SELECT-DR-SCAN' if (tms) else 'RUN-TEST/IDLE'
 141
 142         else:
 143             raise Exception('Invalid state: %s' % self.state)
 144
 145     def handle_rising_tck_edge(self, tdi, tdo, tck, tms):
 146         # Rising TCK edges always advance the state machine.
 147         self.advance_state_machine(tms)
 148
 149         if self.first == True:
 150             # Save the start sample and item for later (no output yet).
 151             self.ss_item = self.samplenum
 152             self.first = False
 153             self.saved_item = self.state
 154         else:
 155             # Output the saved item (from the last CLK edge to the current).
 156             self.es_item = self.samplenum
 157             # Output the state we just switched to.
 158             self.putx([jtag_states.index(self.state), [self.state]])
 159             self.putp(['NEW STATE', self.state])
 160             self.ss_item = self.samplenum
 161             self.saved_item = self.state
 162
 163         # If we went from SHIFT-IR to SHIFT-IR, or SHIFT-DR to SHIFT-DR,
 164         # collect the current TDI/TDO values (upon rising TCK edge).
 165         if self.state.startswith('SHIFT-') and self.oldstate == self.state:
 166             self.bits_tdi.insert(0, tdi)
 167             self.bits_tdo.insert(0, tdo)
 168             # TODO: ANN/PROTO output.
 169             # self.putx([0, ['TDI add: ' + str(tdi)]])
 170             # self.putp([0, ['TDO add: ' + str(tdo)]])
 171
 172         # Output all TDI/TDO bits if we just switched from SHIFT-* to EXIT1-*.
 173         if self.oldstate.startswith('SHIFT-') and \
 174            self.state.startswith('EXIT1-'):
 175
 176             t = self.state[-2:] + ' TDI'
 177             b = ''.join(map(str, self.bits_tdi))
 178             h = ' (0x%x' % int('0b' + b, 2) + ')'
 179             s = t + ': ' + b + h + ', ' + str(len(self.bits_tdi)) + ' bits'
 180             # self.putx([0, [s]])
 181             # self.putp([t, b])
 182             self.bits_tdi = []
 183
 184             t = self.state[-2:] + ' TDO'
 185             b = ''.join(map(str, self.bits_tdo))
 186             h = ' (0x%x' % int('0b' + b, 2) + ')'
 187             s = t + ': ' + b + h + ', ' + str(len(self.bits_tdo)) + ' bits'
 188             # self.putx([0, [s]])
 189             # self.putp([t, b])
 190             self.bits_tdo = []
 191
 192     def decode(self, ss, es, data):
 193         for (self.samplenum, pins) in data:
 194
 195             # If none of the pins changed, there's nothing to do.
 196             if self.oldpins == pins:
 197                 continue
 198
 199             # Store current pin values for the next round.
 200             self.oldpins = pins
 201
 202             # Get individual pin values into local variables.
 203             # Unused probes will have a value of > 1.
 204             (tdi, tdo, tck, tms, trst, srst, rtck) = pins
 205
 206             # We only care about TCK edges (either rising or falling).
 207             if (self.oldtck == tck):
 208                 continue
 209
 210             # Store start/end sample for later usage.
 211             self.ss, self.es = ss, es
 212
 213             # self.putx([0, ['tdi:%s, tdo:%s, tck:%s, tms:%s' \
 214             #                % (tdi, tdo, tck, tms)]])
 215
 216             if (self.oldtck == 0 and tck == 1):
 217                 self.handle_rising_tck_edge(tdi, tdo, tck, tms)
 218
 219             self.oldtck = tck
 220