原创 为何PLD器件的JTAG线缆不可热插拔（整理）

几年前和Lattice的技术支持交流时他们给出的原理说明，有做广告之嫌，不过道理是说得很清楚的。现在的工程师调试FPGA很多人不注意这一点，须不知，目前主流厂商的线缆均不支持热插拔，高达几十V的浪涌很可能让你的FPGA或者线缆挂掉。下面是原文：

问题是：能否允许加电情况下插拔Jtag电缆接口，对单板编程？

回复如下：

任何一家PLD器件，包括Lattice和其对手器件，甚至包括其它使用Jtag加载的器件（如CPU等），都不支持加电情况下热插拔Jtag编程电缆，这样做很容易对器件造成损坏，原因如下：

1. 在插拔Jtag电缆接口时，不论单排或双排电缆接口，一般都没有特殊的保护装置可以保证每次插上电缆的时候是GND先接入，拔出时是VCC先离开。因此，经常由于操纵者的手法的随机性，造成插入时VCC先接到JTAG插座，容易造成较强的过冲，这种过冲往往超出CMOS电路的抗过冲能力。Lattice的CPLD是基于CMOS工艺的，其数据手册声明，过冲不能超过6V或不能超过20ns，否则容易造成电路功能不正常，过强的过冲也能造成电路损坏。

2. 目前Huawei使用的Jtag电缆，不论那家PLD器件，都不是最复杂结构的原厂原装电缆，该原装电缆成本很高，要100USD左右，不能满足Huawei免费提供电缆的需求。目前的电缆一般没有很复杂的保护电路，而PC机提供的电源是5V的，免费JTAG电缆内部通过分压网络分压到3.3V，因此如果PC机的地和单板的地一致性不强，则很容易在插拔时造成电位不平衡，产生过冲。

因此，必须要避免的问题是一下三种：

1. 带电插拔Jtag电缆。

2. 编程计算机不接地。

3. 最恶劣的情况，也是客户最容易出现的情况是，在局方或现场使用笔记本电缆，热插拔，更新程序。由于笔记本电脑不用插电源，因此做不到和设备的GND共地，加上热插拔JTAG电缆，很容易造成非常高电压的过冲。我曾经在上述情况下测量过高达12～20V的过冲电压。

至于为什么多次热插拔Jtag电缆，但是没有损坏芯片的现象原因如下，

Lattice CPLD具有较强的热插拔特性，普通I/O支持热插拔。而带电插拔Jtag电缆造成的过冲与电脑的接地情况，插拔的手法，持续时间等有关，造成的过冲的强度和时间也不一致，所以很多情况下并没有将芯片的JTAG口烧毁，但是这不能说明CPLD支持热插拔Jtag端口，请务必避免前面列举的3种情况。正确的做法是，计算机与单板共地（起码计算机的串口接地），然后关电情况下插拔Jtag电缆。