联合测试行动组(JTAG)-HS2编程电缆是Xilinx现场可编程门阵列(fpga)的高速编程解决方案。该电缆完全兼容所有Xilinx工具，可以从iMPACT、Chipscope和EDK无缝驱动。HS2使用Digilent的6针、100 mil间距的编程头或Xilinx的2×7, 2mm连接器和附带的适配器连接到目标板上。

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PC通过USB端口为JTAG-HS2供电，当连接到PC时，即使电缆没有连接到目标板上，也会将其识别为Digilent编程电缆。HS2有一个单独的Vdd引脚提供JTAG信号缓冲器。高速24mA三态缓冲器允许目标板以1.8V到5V的信号电压和高达30MBit/sec的总线速度驱动HS2。(见图1)为了正确工作，HS2的Vdd引脚必须绑定到驱动FPGA上JTAG端口的相同电压电源。

JTAG总线可以与其他设备共享，因为系统在高阻抗保持JTAG信号，除非在编程期间主动驱动。HS2附带一根标准的a型至Micro-USB电缆，连接到系统板连接器对面的模块末端。系统板连接器应该将小而轻的HS2牢固地固定在适当的位置。(见图2)

• Xilinx FPGA的小，完整，一体化JTAG编程解决方案
• 兼容所有Xilinx工具
• 兼容IEEE 1149.7-2009类T0 - Class T4（包括2线JTAG）
• 单独的Vref驱动JTAG/SPI信号电压;Vref可以是1.8V到5V之间的任何电压。
• 高速USB2接口，可高达30Mbit/s驱动JTAG/SPI总线
• JTAG/SPI频率由用户设置
• 采用micro-AB USB2连接器
• SPI编程解决方案(模式0和2高达30Mbit/sec，模式1和3高达2Mbit/sec)
• 完全由Adept SDK支持，允许创建自定义JTAG/SPI应用程序

除了支持JTAG外，JTAG- hs2还具有两个高度可配置的串行外设接口(SPI)端口，允许与几乎任何SPI外设通信。两个SPI端口共享相同的引脚，并且在任何给定的时间只能启用一个端口。(见图3)图4中的表格总结了每个端口支持的特性。HS2支持SPI模式0、1、2和3。

除了与所有Xilinx工具无缝工作之外，Digilent的Adept软件和Adept软件开发工具包(SDK)还支持HS2电缆。为了增加方便，客户可以从Digilent的网站免费下载SDK。这个Adept软件包括一个功能齐全的编程环境和一组公共应用程序编程接口(API.)允许用户应用程序直接驱动JTAG链。

使用Adept SDK，用户可以创建自定义应用程序，这些应用程序将驱动几乎任何设备上的JTAG端口。用户可以利用SDK提供的API来创建可以驱动任何支持这些模式的SPI设备的应用程序。更多信息请参阅Adept SDK参考手册。

JTAG-HS2支持多种扫描格式，包括;JScan0-JScan3、MScan和OScan0 - OScan7。它能够在由T0 - T4 JTAG Target Systems (TS)组成的4线和2线扫描链中进行通信。(见图5和图6)

图5

图6

Adept SDK提供了一个示例应用程序，该应用程序演示了如何使用MScan、OScan0和OScan1扫描格式与T4类TAP控制器通信。

JTAG-HS2使用高速三态缓冲器驱动TMS、TDI和TCK信号。这些缓冲器能够产生或下沉最大50毫安的电流。HS2在缓冲器的输出和I/O引脚之间有100欧姆电阻，以确保电缆不超过最大限制。为了进一步限制短路电流，可以将附加电阻与HS2和目标板的I/O引脚串联。然而，Digilent建议限制额外电阻的数量到100欧姆或更少，因为更高的电阻可能会导致降级操作。

当JTAG-HS2第一次接收电源时，连接到TMS、TDI和TCK信号的三态缓冲区将进入高阻抗状态。它们一直处于高阻抗状态，直到应用程序启用HS2的JTAG或SPI端口。一旦这些端口激活，缓冲器就会主动驱动TMS、TDI和TCK信号，直到端口被禁用。

IEEE 1149.7-2009规范要求任何作为调试和测试系统(DTS)的设备在TMS和TDO引脚上提供上拉偏置。为了满足这一要求，JTAG-HS2在TMS、TDI、TDO和TCK信号上具有弱上拉(100K欧姆)功能。虽然不是严格要求，但在TDI和TCK信号上的引体向上确保两个信号都不会漂浮，而另一个源没有主动驱动它们。

JTAG-HS2可以接口由一个或多个IEEE 1149-7兼容的目标系统(TS)组成的扫描链。这些链中的设备使用TMS、TDI、TDO和TCK信号进行通信，或者它们可以仅使用TMS和TCK信号进行通信。仅使用TMS和TCK信号的通信需要HS2和TS驱动TMS引脚。当前扫描格式、位周期和TCK引脚的水平决定了允许哪个设备驱动TMS引脚。

当HS2和TS对当前扫描格式设置或位周期不一致时，可能会发生驱动器冲突。当驱动器冲突发生时，TMS缓冲器和输出引脚之间的100欧姆电阻将限制最大电流为50 mA，以防止JTAG-HS2发生任何损坏。驱动器冲突可以通过让JTAG-HS2执行一个重置转义来解决，这将把TS的扫描格式重置为JScan0/JScan1。如果TS的TMS引脚不能提供或降低VDD (VREF) ÷ 100安瓿的电流，那么应该在TS的TMS引脚上放置一个附加电阻，以进一步限制电流流。

在大多数情况下，可以通过让使用HS2的应用程序以两线模式与TS通信来避免驱动器冲突。使用这些应用程序重新配置TS，使其在禁用HS2的JTAG端口之前使用JScan0、JScan1、JScan2或JScan3扫描格式。

JTAG- hs2 JTAG信号和SPI按照图7中的时序图运行。HS2支持30个TCK频率兆赫从1到3750的30MHz整数划分到8 KHz。常用频率包括30MHz、15MHz、10MHz、7.5MHz和6mhz。(见图8)

JTAG-HS2能够针对以下Xilinx设备:

1. Xilinx fpga，包括UltraScale+
2. Xilinx soc、mpsoc和rfsoc，包括Xilinx Zynq-7000和Zynq UltraScale+
3. Xilinx acap，包括Versal
4. Xilinx CoolRunner™/ CoolRunner-II cpld
5. Xilinx平台Flash ISP配置PROMs
6. 选择第三方SPI PROMS
7. 选择第三方BPI prom

JTAG-HS2不能针对以下设备:

1. Xilinx 9500/9500XL cpld
2. Xilinx 1700和18V00 ISP配置prom
3. Xilinx FPGA eFUSE编程

当与Xilinx的iMPACT软件一起使用时，JTAG-HS2不支持远程设备配置。注意:请参阅iMPACT中的“间接编程介绍- SPI或BPI闪存”帮助主题，了解支持的FPGA/PROM组合列表。注意:请参阅Xilinx UG908的“配置内存支持”部分，了解Vivado支持的FPGA/PROM组合列表。