嵌入式系统基础教程 第04讲 第3章嵌入式调试技术.ppt

《嵌入式系统原理与开发》 第04讲 南京大学计算机系 俞建新主讲 * * * * * 字体大小：26磅 * * 本图片来源： /special_column/techarticle/TECHDATA/aet/200112/2.htm * * * * * * * * * * 本页包含有26磅字 机械工业出版社，2008年3月第1版《嵌入式系统基础教程》的配套课件 本科生嵌入式系统课程 JTAG仿真器和ETM的功能区别 基于JTAG的仿真器debug方法是利用芯片内部的EmbeddedICE模块来控制内核，达到单步/断点等调试目的，这种方法的特点是需要把目标CPU停住后才能观察现场情况。在真正的实时系统中，停止CPU运行往往导致现场失真，ETM就能够在CPU运行过程中把现场信息捕捉压缩进行输出，然后在PC端就可以对这些数据进行解压分析；用户还可以对ETM设置很多过滤及触发条件，对一些随即出现的异常进行捕捉（还能得到异常前后一段时间内的系统信息）。本质上ETM相当于一个嵌入芯片内部的逻辑分析仪。 3.3.8 Nexus调试标准 Nexus 5001论坛 飞思卡尔公司、福特汽车公司和风河公司等世界领先的嵌入式系统开发厂商于1998年成立了该论坛。 官方网址是： 属于IEEE工业标准和技术组织（IEEE-ISTO）的一个项目 目前已经有24个团体会员 该论坛提出的调试标准称为Nexus 调试标准 Nexus 5001论坛目标 Nexus 5001论坛追求提高实时可视性和多嵌入式处理器内核的可控性 致力于提出一个在JTAG之上的全球范围适用的开放性嵌入式处理器调试标准 该技术标准被称为Nexus 5001标准，简称为Nexus标准 3.3.9 半主机调试方式 半主机的英文原文是“semihosting” 也称为半主机机制、半主机方式、半主机调试或者半主机调试方式。 目前的几种ARM调试器都支持的半主机调试功能。 半主机的实质是让不支持ANSI C函数库功能的目标系统使用调试主机提供的C函数库功能。 以下给出两张ADS集成开发环境的调试界面 ADS1.2 IDE的半主机方式界面 ADS1.2 IDE的主要工具窗口 英蓓特公司的ARM仿真器照片 JTAG实时在线协议转换器通常称为JTAG调试器（或JTAG仿真器），由于ARM处理器广泛使用，通常也把ARM处理器的JTAG实时在线协议转换器称为ARM仿真器。 右面给出了深圳市英蓓特公司的ARM仿真器照片。 JTAG仿真器连接 JTAG仿真器连接比较方便，通过现有的JTAG边界扫描口与ARM CPU 核通信，属于完全非插入式(即不使用片上资源)调试，它无需目标存储器，不占用目标系统的任何端口，而这些是驻留监控软件所必需的。另外，由于JTAG调试的目标程序是在目标板上执行，仿真更接近于目标硬件，因此，许多接口问题，如高频操作限制、AC和DC参数不匹配，电线长度的限制等被最小化了。 使用集成开发环境配合JTAG仿真器进行开发是目前采用最多的一种调试方式。 可用于开发和调试包含JTAG接口的ARM电路板。 重点 指令集模拟器 实时在线仿真 片上调试器与背景调试模式 基于Angle的调试方案 边界扫描测试技术和JTAG接口概述 跟踪接口ETM 半主机调试方式 总结 不论什么调试方式，最后目的只有一个： 尽量模拟整个系统在工作时的状态。 Thank you 特别鸣谢：赵武老师，俞建新老师，孙德禄同学。 * * 说明： 两行标题采用40磅字 * * * * IDE=集成开发环境 * * 衡量指令集模拟器的模拟精度有三个级别：指令级、周期级和时序（节拍）级。ARMulator完全实现了指令级和周期级模拟精度，但是没有完全实现时序级精度。 * 说明： 两行标题采用40磅字 SkyEye（中文名字是“天目”）是一个国内开放源码的自由软件项目，是一个ARM体系结构的嵌入式仿真和集成开发环境。它可以运行在Linux平台和Windows的Cygwin环境下，仿真的CPU包括不带MMU的Atmel 91X40和带MMU的ARM720T等，它们都是基于ARM7TDMI的内核。同时，SkyEye也模拟了其它一些硬件外设，如串口、网络芯片、内存、时钟等。在SkyEye上可以运行多种操作系统，如uC/OS-II，uCLinux和ARM Linux等。SkyEye的网络仿真功能还支持Lwip on uC/OS-II（一个著名的嵌入式TCP/IP实现）和TCPIP on Linux等网络协议栈。 SkyEye与GDB做到无缝结合，开发者可以方便地使用GDB提供的各种调试手段对SyeEye仿真系统上的软件进行源代码级的调试。SkyEye由四个部分组成：用户接口模块、符号处理模块、目标控制模块、目标仿真模块。ARM指令集模拟器