FT2232H + 开源工具 · 自建 JTAG 检测器

一先说清：能干什么、不能干什么

二物料清单

三接线图

只需要 4 根信号线 + 地。这是最关键的一步，接错了什么都读不出来。

如果要做成标准线缆

Altera 通用的 10-pin（2×5，1.27mm） 定义如下（做成线后插板子最方便）：

Xilinx 的 14-pin（2×7，2.0mm）定义请以官方手册为准（各系列略有差异）， 查询关键词：Xilinx JTAG 14-pin pinout / UG908。 自制时建议先直连飞线验证，成功后再考虑做线缆。

四软件安装

4.1 Linux（推荐，最省事）

# Ubuntu / Debian 一条命令装齐
sudo apt update
sudo apt install -y urjtag openocd xc3sprog

# 验证
jtag --version        # UrJTAG 的二进制叫 jtag，不叫 urjtag
openocd --version

4.2 Windows

1. 装驱动：FT2232H 插上后 Windows 会认成串口（VCP）。但 libftdi/libusb 需要 WinUSB 驱动。下载 Zadig（zadig.akeo.ie）， 选择 FT2232H 的 Interface A，驱动选 WinUSB，点 Install。
   ⚠ 这会替换掉 FTDI 官方驱动。如果你想继续用厂家工具，先记下原状。
2. 装 UrJTAG：到 urjtag.org 或 sourceforge 下载 Windows 版，解压到 C:\urjtag，把该目录加进 PATH。
3. 装 OpenOCD：用 xPack OpenOCD（社区常维护的 Windows 包），解压即用。

4.3 Linux 权限（不做会报 permission denied）

# 方法一：临时加 udev 规则（推荐）
sudo tee /etc/udev/rules.d/99-ftdi.rules >/dev/null <<'EOF'
SUBSYSTEM=="usb", ATTR{idVendor}=="0403", ATTR{idProduct}=="6010", MODE="0666", GROUP="plugdev"
EOF
sudo udevadm control --reload-rules
sudo udevadm trigger
# 重新插拔模块，然后把当前用户加入 plugdev
sudo usermod -aG plugdev $USER

# 方法二：临时用 sudo（仅测试用）
sudo jtag

五第一步：读 IDCODE（核心操作）

5.1 用 UrJTAG（★ 推荐，最简单）

UrJTAG 自带器件数据库，读出 IDCODE 后能直接告诉你型号名—— 这正是回收场景最需要的能力。

$ jtag
UrJTAG 0.10 #2007
jtag> cable FT2232
FT2232 driver: vid=0x0403 pid=0x6010
jtag> frequency 1000000
（设 1MHz，先低速求稳，稳定后再往上调）
jtag> detect
（探测链上的器件）
jtag> idcode
IR length: 10
Chain length: 1
Device Id: 0000 0010 0000 1010 0001 0000 1101 1101  (0x020A10DD)
  Manufacturer: Altera
  Part:         EPM240
  Stepping:     /1
jtag> quit

一条命令版（不用交互）

# 把命令用管道喂进去，适合脚本化批量检测
printf 'cable FT2232\nfrequency 1000000\nidcode\nquit\n' | jtag

# 只提取 IDCODE 行
printf 'cable FT2232\nfrequency 1000000\nidcode\nquit\n' | jtag 2>/dev/null | grep -i 'Device Id'

其他有用的 UrJTAG 命令（实测存在于 0.10）

5.2 用 OpenOCD（针对已知型号，能做更多事）

OpenOCD 自带一批现成的器件脚本，实测包含下面这些（关键！）：

以 EPM240 为例（脚本里内置了正确的 IDCODE，读到不符会告警）：

# 先写一个接口配置：diy-ft2232h.cfg
adapter driver ftdi
ftdi vid_pid 0x0403 0x6010
ftdi channel 0
# 下面的 0x0008/0x000b 是 ADBUS0-3 做 TCK/TDI/TDO/TMS 的标准取值
# 格式：ftdi layout_init <初始电平> <方向位掩码, 1=输出>
ftdi layout_init 0x0008 0x000b
adapter speed 1000

# 连接并读链信息
openocd -f diy-ft2232h.cfg \
        -f /usr/share/openocd/scripts/cpld/altera-epm240.cfg \
        -c "init; shutdown"

# 期望输出（关键行）：
Info : JTAG tap: epm240.tap tap/device found: 0x020a10dd
       (mfg: 0x06e (Altera), part: 0x20a1, ver: 0x0)

六读到的 IDCODE 怎么用

6.1 IDCODE 的结构

 31    28 27                          12 11           1  0
┌────────┬──────────────────────────────┬───────────────┬────┐
│ Version│        Part Number           │ Manufacturer  │ 1  │
└────────┴──────────────────────────────┴───────────────┴────┘
  4 位              16 位                    11 位       固定 1

例：0x020A10DD
  Version      = 0x0
  Part Number  = 0x020A1   → MAX II 系列
  Manufacturer = 0x06E     → Altera
  末位         = 1         （固定，可用来快速判断读取是否有效）

IDCODE = (PartNumber << 12) | (Manufacturer << 1) | 1

厂商 ID：Xilinx = 0x049　Altera = 0x06E

验证：EPM240 的 PartNumber = 0x020A1
  (0x020A1 << 12) | (0x06E << 1) | 1 = 0x020A10DD ✓
  与 OpenOCD 官方脚本 altera-epm240.cfg 里写死的期望值完全一致

6.2 常见可回收器件的 IDCODE 速查

下面这些是从 UrJTAG 官方器件数据库 + OpenOCD 官方脚本中提取并换算验证的真实值， 可以直接拿来比对：

* EPM570 的值按 MAX II 系列规律推算（OpenOCD 脚本对 MAX II 声明了 0x020A10DD ~ 0x020A60DD 六段）。测得实际值后以实测为准。
其余各行均由数据库位段 (PartNumber << 12) | (Mfg << 1) | 1 换算得出，公式已用 EPM240 验证。

6.2 三个判断用途

6.3 批量检测脚本（建议）

#!/bin/bash
# jtag-scan.sh —— 批量读 IDCODE 并记入台账
OUT="jtag-log-$(date +%Y%m%d).csv"
echo "时间,IDCODE,原始输出" > "$OUT"

while true; do
  read -p "换一颗料，回车检测（q 退出）：" k
  [ "$k" = "q" ] && break
  ID=$(printf 'cable FT2232\nfrequency 1000000\nidcode\nquit\n' \
       | jtag 2>/dev/null | grep -i 'Device Id' | head -1)
  [ -z "$ID" ] && ID="读取失败"
  echo "$(date +%H:%M:%S),$ID" | tee -a "$OUT"
done
echo "记录已存：$OUT"

七进阶：Xilinx Device DNA（★ 独有能力）

OpenOCD 自带脚本 fpga/xilinx-dna.cfg（实测存在），支持 Spartan-6 与 Series-7：

# xilinx-dna.cfg 内部实现（供理解，不用自己写）
#   Spartan6 → DNA 读地址 0x30
#   Series7  → DNA 读地址 0x17
# 流程：ISC_ENABLE → 读 DNA 寄存器 → ISC_DISABLE

# 实际使用（以 7 系列为例）
openocd -f diy-ft2232h.cfg \
        -f /usr/share/openocd/scripts/fpga/xilinx-dna.cfg \
        -c "init" \
        -c "xc7_get_dna xc7.tap" \
        -c "shutdown"

# 输出示例
DNA = 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000
      (0x0000000000000000)

八进阶：边界扫描（测引脚）

边界扫描能测 I/O 引脚的开路 / 短路 / 固定电平，需要从原厂下载对应的 BSDL 文件。

# UrJTAG 里挂载 BSDL
jtag> cable FT2232
jtag> detect
jtag> bsdl load /path/to/epm240.bsd    # 载入 BSDL
jtag> bsdl dump                          # 查看引脚定义
jtag> part 0
jtag> bsdl test                          # 跑边界扫描
jtag> scan                                # 显示引脚状态

九进阶：xc3sprog（Xilinx 专用）

实测可安装，依赖 libftdi1。专为 Xilinx 器件设计，能读写配置并校验。

# 列出它认识的线缆
xc3sprog -c

# 基本用法
xc3sprog -c <cable> [options] <filespec>

# filespec 格式：filename:action:offset:style:length
#   action: w=写+校验  W=自动擦除写+校验  v=校验  r/R=读
#   style : BIT | BIN | BPI | MCS | IHEX | HEX

# 例：校验一颗器件的配置
xc3sprog -c ft2232 design.bit:v

# 例：读出配置到文件
xc3sprog -c ft2232 dump.bin:r

十疑难排查

十一实操记录表

检测一定要留记录，这是出报告的原始数据。

上表 IDCODE 为示例格式，实际值请以你测到的为准。