USB-JATG シリアルアダプタ TG-I001 製品説明書 TG-UM-TG-I001-Draft 滝田技研株式会社

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USB-JATG・シリアルアダプタ

TG-I001

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本書は、USB2.0 ハイスピード対応し、様々な機器を USB に接続可能な、滝田技研(株)製 USB-JTAG・シリアルアダプタ TG-I001 の使用方法および機能について説明するものです。使用している部品の詳細な情報については、各部品のデータシートなどをご参照ください。本書に記載の会社名、製品名は、各社の登録商標または商標です。

2. 概要

USB-JTAG ・シリアルアダプタ TG-I001 は、 USB コントローラに FTDI 社の第五世代 USB デバイス FT2232H を搭載し Channel A を JTAG に、Channel B をシリアルインタフェースに割り当てた、USB-JTAG･シリアルアダプタです。シリアルインターフェースコネクタには、ボタンスイッチ、スライドスイッチも接続されており、リセット、モード切替などに使用可能です。 2.1. 主な仕様 • 外形寸法 : 47mm × 23.5mm • 電源電圧 : 5V (USB バスパワード) • USB デバイス : FT2232H • 外部供給電圧 : 3.3V 100mA (USB 電源から生成) • 機能 : JTAG、シリアル、SPI など 2.2. 外観および寸法

図 1: TG-I001 の外観

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TG-UM-TG-I001-Draft-201003-001 2

図 2: 回路図

2 3 4 1 5 USB 54819-0572 GND GND GND CS 1 SK 2 DI 3 DO 4 Vcc 8 DC 7 ORG 6 Vss 5 U8 M93C66WMN R20 GND R10 C4 C3 GND USB_TCK USB_TDI_out USB_TDO_in USB_TMS SRST_N_IN USB_JTAG_EN VREF_N_IN TRST_N_OUT SRST_N_OUT TRST_N_OE_N SRST_N_OE_N GND VREF_N_IN 2 1 4 U2 GND GND R17 R19 L2 2 1 3 4 5 7 6 8 JTAG BM08B-SRSS-TB JTAG_TDI JTAG_TMS JTAG_TDO JTAG_TCK JTAG_TRST RSTn GND R18 R16 R15 R14 R13 R12 R7 JTAG_TDI JTAG_TMS JTAG_TDO JTAG_TCK JTAG_TRST RSTn RSTn R8 Vext R4 R5 R6 Q1A Vext R2 R3 G O DS1 SRST_N_IN +3.3V +3.3V +3.3V +3.3V +3.3V Vext Vext 1 3 D1 SB1003M3 TXD_3V3 RXD_3V3 RTS_3V3 CTS_3V3 DTR_3V3 DSR_3V3 DCD_3V3 RI_3V3 R21 R22 G O DS2 +3.3V RX_LED TX_LED R X _L ED TX _L ED TXD_3V3 RXD_3V3 RTS_3V3 CTS_3V3 DTR_3V3 DSR_3V3 DCD_3V3 RI_3V3 2 1 3 4 5 7 6 8 9 10 11 12 SER BM12B-SRSS-TB GND Q1B GND GND S1 +3.3V C6 GND +3.3V C7 GND Vext C9 GND Vext C10 GND Vext C11 GND 2 1 4 U3 2 1 4U5 2 1 4 U6 2 1 4 U9 2 1 4 U10 2 1 4U7 PWREN 60 SUSPEND 36 G N D 15 A G N D 10 TEST 13 GN D 1 EECLK 62 EECS 63 REF 6 OSCO 3 OSCI 2 RESET 14 EEDATA 61 USBDP 8 USBDM 7 VREGIN 50 V C C IO 42 V C O R E 64 G N D 51 G N D 5 G N D 11 G N D 25 G N D 35 G N D 47 BCBUS1 52 BCBUS2 53 BCBUS3 54 BCBUS4 55 BCBUS5 57 BCBUS6 58 BCBUS7 59 BCBUS0 48 BDBUS0 38 BDBUS1 39 BDBUS2 40 BDBUS3 41 BDBUS4 43 BDBUS5 44 BDBUS6 45 BDBUS7 46 ADBUS0 16 ADBUS1 17 ADBUS2 18 ADBUS3 19 ADBUS4 21 ADBUS5 22 ADBUS6 23 ADBUS7 24 ACBUS0 26 ACBUS1 27 ACBUS2 28 ACBUS3 29 ACBUS4 30 ACBUS5 32 ACBUS6 33 ACBUS7 34 V C C IO 56 V C C IO 31 V C C IO 20 V C O R E 37 V C O R E 12 V PL L 9 V PH Y 4 VREGOUT 49 U4 FT2232H GND 2 1 4U11 JTAG_TCK USB_RTCK 8RA2A1 7RA2B2 6RA2C3 5RA2D4 8 1RA3A 7 2RA3B 6 3RA3C 5 4RA3D +3.3V LX 5 SHDN 3 _GND 2 VIN 1 VFB 4 U1 MCP1603T-ADJI/OS L1 USBVCC C1 +3.3V GND RA1B RA1A RA1D RA1C +3.3V +3.3V GND C2 GND +3.3V +3.3V Vcore +3.3V Vusb Vpll C 19 C 18 Vcore C 17 C 16 C 20 _C21 _C22 _C23 GND L3 Vusb Vpll GND C 15 C 14 C 13 Vcore +3.3V R9 GND OE 1 OUT 3 Vcc 4 GND 2 U13 FXO-HC53 C8 GND S3 S2 GND GND U12 R1 R11 Vext C12 GND Vext +3.3V +3.3V USBVCC C5 GND A 1 K 2 DS3 R24 GND +3.3V

図 3: 部品配置・寸法図

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2.3. コネクタ表 1: USB コネクタピン番号信号機能 1 USBVCC 4.75–5.25 V 2 D− データ-3 D+ データ+ 4 NC 5 GND GND 嵌合するコネクタ: USB Mini B 表 2: SER コネクタピン番号信号機能 1 Vext 外部電源 2 TXD 送信データ 3 RXD 受信データ 4 RTS 送信リクエスト 5 CTS 送信可 6 DTR データ端末レディ 7 DSR データセットレディ 8 DCD キャリア検出 9 RI 被呼表示 10 PBSW ボタンスイッチ 11 MDSW スライドスイッチ 12 GND GND 嵌合するコネクタ: 日本圧着端子製造 SHR-12V-S-B 表 3: CN1 コネクタピン番号信号機能 1 Vext 外部電源 2 RST System Reset 3 TRST Test Reset 4 TCK Test Clock

5 TMS Test Mode Select

6 TDI Test Data In

7 TDO Test Data Out

8 GND GND

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2.4. ブロック図

3. 機能説明

FT2232H は FTDI 社の第 5 世代の USB デバイスです。USB2.0 ハイスピード(480 Ｍｂｐｓ)に対応し、高速な通信が可能です。 FT2232H は、UART 機能に加え、 2 つの MPSSE(multi-protocol synchronous serial engines)を搭載し、JTAG, I2C and SPI などのインターフェースとして使用可能です。これらの機能は、あらたにファームウェアを作成することなく使用可能です。RS232/RS422/RS485 でのデータ通信速度は最高 12Mbaud まで対応しています。IO ピンは５ V トレラントです。　TG-I001 では、EEPROM を搭載しているため、電流値、デバイスディスクリプタなどの設定値を保存可能です。また、オンボードスイッチングレギュレータを搭載し、USB 電源から高効率に 3.3V を生成しています。生成した 3.3V は、SER、JTAG コネクタから外部機器に供給可能です。USB 電源から生成された 3.3V には、保持電流 200mA、トリップ電流 420mA のリセッタブルヒューズが挿入されています。 3.1. JTAG コネクタ

JTAG アダプタの機能は、Channel A を使用して実装されています。TG-I001 の FT2232H の GPIO 経由のリセット関連信号などの論理的な接続方式は、Amontec 社の JTAG デバッガ「JTAGKey 」に準拠しています(図 5)。　JTAG 信号は、レベルシフタとして機能するスリーステートバッファを介して JTAG コネクタに接続されています。出力バッファの電源は、Vext に接続されており、外部機器の IO 電圧に併せて信号が出力されます。また、ボード上の DIP スイッチを ON にすると、JTAG コネクタの 1 番ピンには、3.3V（Vext)が出力されます。外部機器の電源電圧が 3.3V の場合は、TG-I001 から電源を供給することが可能です(100 ｍ A まで)。 4

図 4: ブロック図

U S B コネクタ

FT2232H

EEPROM SW Reg. 3.3V

Buf

_JTAG コネクタ S E R コネクタ SW

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具体的な使用例として、OpenOCD を使っての弊社 TG-C002 にファームウェアをダウンロードする作業を紹介します。以下の作業はすべて Cygwin をインストールした Windows 上での作業です。OpenOCD のインストール方法は、OpenOCD 付属のドキュメントを参照してください。サンプルファームウェア、リンカースクリプトなどは弊社 WEB サイトをご参照ください。

1. FTDI 社の WEB サイトより、FT_Prog をダウンロードし、解凍します。

2. FT_Prog.exe を起動し USB_String_Descriptors->SerialNumber を選択します。

3. Propery:Product Description の値をｍｙ JTAG に設定します。

図 5: Channel A 周辺の回路

USB_TCK USB_TDI_out USB_TDO_in USB_TMS SRST_N_IN USB_JTAG_EN VREF_N_IN TRST_N_OUT SRST_N_OUT TRST_N_OE_N SRST_N_OE_N 2 1 4 U2 GND GND R7 JTAG_TDI JTAG_TMS JTAG_TDO JTAG_TCK JTAG_TRST RSTn RSTn R8 Vext R4 R5 R6 +3.3V 2 1 4 U3 2 1 4U5 2 1 4 U6 2 1 4 U9 2 1 4 U10 2 1 4U7 GND 2 1 4U11 JTAG_TCK USB_RTCK PW REN 60 SUSPEND 36 G N D 1 5 A G N D 1 0 TEST 13 GN D 1 EECLK 62 EECS 63 REF 6 OSCO 3 OSCI 2 RESET 14 EEDATA 61 USBDP 8 USBDM 7 VREGIN 50 V C C IO 4 2 V C O R E 6 4 G N D 5 1 G N D 5 G N D 1 1 G N D 2 5 G N D 3 5 G N D 4 7 BCBUS1 52 BCBUS2 53 BCBUS3 54 BCBUS4 55 BCBUS5 57 BCBUS6 58 BCBUS7 59 BCBUS0 48 BDBUS0 38 BDBUS1 39 BDBUS2 40 BDBUS3 41 BDBUS4 43 BDBUS5 44 BDBUS6 45 BDBUS7 46 ADBUS0 16 ADBUS1 17 ADBUS2 18 ADBUS3 19 ADBUS4 21 ADBUS5 22 ADBUS6 23 ADBUS7 24 ACBUS0 26 ACBUS1 27 ACBUS2 28 ACBUS3 29 ACBUS4 30 ACBUS5 32 ACBUS6 33 ACBUS7 34 V C C IO 5 6 V C C IO 3 1 V C C IO 2 0 V C O R E 3 7 V C O R E 1 2 V P L L 9 V P H Y 4 VREGOUT 49 U4 FT2232H

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TG-UM-TG-I001-Draft-201003-001 5. Proterty:２４５ FIFO を選択します。 6. デバイスに書き込みます。 7. 対象となるファームウェア(ここでは blinky_main.hex)とリスト 1 の OpenOCD 用コンフィギュレーションファイル(openocd-usb.cfg)を同じフォルダにおき以下のコマンドを実行します。 $ openocd.exe -f openocd-usb.cfg 6

図 7:Hardware_Specific

図 8:デバイスへの書き込み

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interface ft2232

ft2232_vid_pid 0x0403 0x6010 ft2232_device_desc "myJTAG A" ft2232_layout "jtagkey"

jtag_nsrst_delay 100 jtag_ntrst_delay 100 reset_config trst_and_srst source [find target/stellaris.cfg] init

halt sleep 10

stellaris mass_erase 0 sleep 10

flash write_image blinky_main.hex 0 ihex sleep 10 reset shutdown リスト 1: コンフィギュレーションファイル 8. ファームウェアがダウンロード、実行されます。 3.2. シリアルコネクタ Channel B は、Ser コネクタに直接接続されています。バッファ、トランシーバなど IC は介しておりませんので、信号レベルは、3.3V になります。FT2232H の I/O ピンは、5V トレラントですが、外部機器につなぐ場合には、電圧レベルにご注意ください。　Ser コネクタは、スライドスイッチ、ボタンスイッチも接続されています。これらのスイッチは、マイコンなどのモード切替スイッチ、リセットスイッチなどにご利用いただけます。また、ボード上の DIP スイッチを ON にすると、Ser コネクタの 1 番ピンには、3.3V（Vext)が出力されます。

図 9:Openocd 実行画面

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TG-UM-TG-I001-Draft-201003-001 スライドスイッチを接続する必要がありません。TG-C004、TG-C005 には、ファームウェアのダウンロードするモードに切り替えるために、スライドスイッチを接続しています。 TG-C005 の電源電圧は、3.3V または 5.0V ですが、FT2232H の I/O は 5V トレラントですので、そのまま接続可能です。 8

図 12:TG-C004 との接続するときの配線

BM 2 1 3 4 5 6 PROG SIN SOUT RSTn TXD_3V3 RXD_3V3 RTS_3V3 CTS_3V3 DTR_3V3 DSR_3V3 DCD_3V3 RI_3V3 2 1 3 4 5 7 6 8 9 10 11 12 SER SLIDE_SW PUSH_SW Vext GND

図 11:TG-C005 との接続するときの配線

2 1 3 4 5 6 PROG MRES RXD TXD MD1 TXD_3V3 RXD_3V3 RTS_3V3 CTS_3V3 DTR_3V3 DSR_3V3 DCD_3V3 RI_3V3 2 1 3 4 5 7 6 8 9 10 11 12 SER SLIDE_SW PUSH_SW Vext GND

図 10:TG-C002 との接続するときの配線

RSTn U0Tx U0Rx 2 1 3 4 5 6 PROG TXD_3V3 RXD_3V3 RTS_3V3 CTS_3V3 DTR_3V3 DSR_3V3 DCD_3V3 RI_3V3 2 1 3 4 5 7 6 8 9 10 11 12 SER PUSH_SW Vext GND

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4. 保証保証期間は納入後 6 ヶ月です。この期間内で使用上の注意が守られ、弊社の責に帰する不具合が生じた場合、瑕疵のある当該製品を直ちに修理または交換させていただきます。ただし、本製品の不具合が以下のいずれかに起因する場合、本保証は適用されません。 ① 使用上の誤り、或は、不当な改造や修理による故障及び損傷の場合。 ② 落下、振動などによる損傷。 ③ 火災、天災、塩害、ガス、異常電圧などによる故障及び損傷の場合。 ④ 接続している外部機器に起因して故障した場合。 ⑤ 弊社以外の手で改造、修理がなされた場合、又は弊社の仕様書に基づかない改造、修理がなされた場合。 ■保証に関するその他の制限事項滝田技研株式会社は、本製品の瑕疵に起因する損害に対していかなる責任も負いません。本製品および付属ドキュメントは、現状ある姿のまま提供され、特定のアプリケーションへの適合性に関して、いかなる保証も行われず、また、暗示されるものでもありません。本製品の使用または故障の結果として生じた損害賠償請求に対し、滝田技研株式会社は一切応じないものとします。　本製品またはその改良型は、本製品の故障によって直接的または間接的に人体に対して危険な状況が起こることが合理的に予想される装置およびシステムにおける使用が意図されたものではありません。滝田技研株式会社 TEL:03-5615-2603 FAX:03-5615-2605 http://www.takitagiken.com

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