由于主机和目标板是两个独立的个体,要想在它们之间传输数据,就必须首先建立某种数据连接,才能实现通信、文件传输等功能。通常,在目标板和主机之间可以使用串口、以太网接口、USB接口和JTAG接口等连接方式。下面分别介绍这些通信接口的特点。
1.串口通信接口
串口通信是最常见也是最简单的一种通信方式,广泛应用于工控设备、电信设备、终端设备等。目前较为常用的串口有9针串口(DB9)和25针串口(DB25),如图8-2所示。通信距离较近时(<12m),可以用电缆线直接连接标准RS232端口(RS422、RS485较远),若距离较远,需附加调制解调器(MODEM)。
通过串口可以向目标板发送命令,显示信息,也可以通过串口传送文件等。串口通信的优点是驱动程序实现比较简单,缺点是速度较慢,不适合大数据量传输。
2.以太网接口
以太网是最流行的局域网技术。现已定为IEEE802.3标准的以太网是由Xerox创建,然后由Xerox、DEC和Intel共同开发。以太网是通过广播技术进行包交换的局域网。连接在电缆上的设备使用CSMA/CD协议来争夺访问机会。以太网由下面三个主要构件组成:
硬件电缆、接头,以及与包交换计算机网络传送数据的电路;
一个以太网包,即在网络中被传送的数据单元;
以太网访问秩序协议(CSMA/CD),可以控制包在以太网硬件上的传送和流动。
网络接口一般采用RJ-45接头,PC机上一般都配置有10M/100M以太网卡。通过以太网接口进行通信的速度较快,可以实现NFS文件共享和Tftp网络文件传输等。
以太网接口的缺点是驱动程序实现比较困难,一般都基于厂家提供的驱动进行二次开发。
3.USB接口
USB(Universal Serial Bus)是由Compaq、IBM、Intel、Microsoft等7家公司于1995年所研发与规范出来的,随着近几年的推广与应用,USB已经成为个人计算机的标准的外设接口,并将逐步取代所有的各种传统外围接口,如串行端口、并行端口以及游戏接口等。相对于传统外围接口,USB具有诸多特性和优点:统一了各种接口设备的连接头、即插即用(plug and play)特性;“热插拔”(hot attach and detach)特性;具备1.5Mbps、12Mbps、480Mbps(USB 2.0)等传输速率;最多可以连接127个设备;可由USB电缆供电而不需要附加电源;具有电源管理功能。
USB的总线结构是采用阶梯式星形的拓扑结构,包含了两种类型的USB设备:USB集线器和USB设备。位于最顶端的为USB Host(主机端)。从Host的联机往下连接至Hub(集线器),再由集线器按阶梯式以一层或一阶的方式往下扩展出去,连接在下一层的设备或另一个集线器上。一台设备可以同时作为USB设备和USB主机,但是需要分别为它编写相应的驱动程序。
4. JTAG接口
JTAG(Joint Test Action Group)最初是用来对芯片进行测试的,基本原理是在器件内部定义一个TAP(Test Access Port,测试访问口)通过专用的JTAG测试工具对内部节点进行测试。JTAG测试允许多个器件通过JTAG接口串联在一起,形成一个JTAG链,能实现对各个器件分别测试。现在,JTAG接口还常用于实现ISP(In-System Programmable,在线编程),对FLASH等器件进行编程。
现在多数的高级器件都支持JTAG协议,如DSP、FPGA器件等。标准的JTAG接口是4线:TMS、TCK、TDI、TDO,分别为模式选择、时钟、数据输入和数据输出线。
JTAG接口的时钟一般在1MHz~16MHz之间,所以传输速率可以很快。但是实际的数据传输速度要取决于仿真器与主机端的通信速度和传输软件。