廣州致遠(yuǎn)電子股份有限公司

嵌入式系統(tǒng)的多核時代已經(jīng)來臨，您準(zhǔn)備好了嗎？近年來，電子技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，多核架構(gòu)已經(jīng)逐漸從高端服務(wù)器走向個人PC，并且在嵌入式領(lǐng)域嶄露頭角。

面對日益復(fù)雜的嵌入式系統(tǒng)，單個ARM器件往往不能滿足實際的要求，系統(tǒng)可能需要多個ARM器件的協(xié)調(diào)配合才能完成用戶設(shè)定的任務(wù)。多個ARM器件的調(diào)試就需要將硬件連接成菊花鏈的形式，這樣只需要一個JTAG接口就能夠?qū)栈ㄦ溕系娜我釧RM器件進(jìn)行仿真調(diào)試。傳統(tǒng)的仿真器僅僅能支持一次調(diào)試其中一個器件，無法同時控制另一個器件的運行！

TKScope率先支持菊花鏈結(jié)構(gòu)的多內(nèi)核系統(tǒng)仿真，支持菊花鏈上的多個器件同時調(diào)試，用戶可以同時將多個IDE連接到一臺仿真器分別調(diào)試各個內(nèi)核器件。

1 菊花鏈結(jié)構(gòu)簡介

多個器件的硬件連接成菊花鏈結(jié)構(gòu)，連接JTAG接口TDO的器件為菊花鏈上的第一個器件，連接JTAG接口TDI的器件為菊花鏈上的最后一個器件。前一個器件的TDI和后一個器件的TDO連接在一起，菊花鏈上所有的ARM器件的TMS、TCK信號連接在一起。

例如，系統(tǒng)中菊花鏈上存在兩個ARM器件，一個是雙核器件LPC4300，一個是ARM7TDMI內(nèi)核器件LPC2138。菊花鏈硬件連接示意圖如圖1所示。

圖1 菊花鏈硬件連接

2 TKScope仿真器設(shè)置

TKScope支持菊花鏈結(jié)構(gòu)的多內(nèi)核系統(tǒng)的調(diào)試，例如，一臺TKScope仿真器可以同時調(diào)試LPC4300器件內(nèi)部的Cortex－M4和Cortex－M0內(nèi)核，以及LPC2138器件內(nèi)部的ARM7TDMI內(nèi)核。而且，在一臺PC機(jī)上可以同時打開各個內(nèi)核的工程文件進(jìn)行同步調(diào)試，例如，可以打開3個IDE環(huán)境，同時連接到同一臺仿真器上進(jìn)行同步調(diào)試。這是傳統(tǒng)的仿真器不可比擬的特性。

TKScope仿真菊花鏈結(jié)構(gòu)的多核系統(tǒng)，設(shè)置方法與單核調(diào)試時基本相同，只是［主要設(shè)置］選項中的［時鐘］設(shè)置需要特別注意。此時，［時鐘模式］只能選擇［固定時鐘］，JTAG時鐘值根據(jù)實際調(diào)試芯片的特性設(shè)置。JTAG時鐘值需要考慮到菊花鏈上的所有器件特性，不能大于任何一顆ARM器件運行的JTAG時鐘值。而且所有的ARM器件的JTAG時鐘值最好設(shè)置一致。

例如，ARM7TDMI內(nèi)核器件，JTAG最大時鐘值為1MHz；Cortex－M4和 Cortex－M0內(nèi)核器件，JTAG最大時鐘值為4MHz。綜合考慮，JTAG時鐘值設(shè)置不能高于1 MHz，圖2所示為［主要設(shè)置］界面，JTAG時鐘值設(shè)置為0.5MHz。

圖2 主要設(shè)置界面

3 TKScope調(diào)試多核系統(tǒng)

TKScope仿真ARM內(nèi)核支持多種主流IDE環(huán)境，如TKStudio、Keil、IAR、Eclipse、RVDS、ADS等等。多核系統(tǒng)同時調(diào)試時，可以選擇相同的IDE環(huán)境，也可以選擇不同的IDE環(huán)境。例如，本文示例的兩個器件同時調(diào)試，3種內(nèi)核對應(yīng)3個工程文件，可以全部選擇在Keil環(huán)境下；也可以分別在不同的IDE環(huán)境下，例如Cortex－M4內(nèi)核在Keil環(huán)境下，Cortex－M0內(nèi)核在TKStudio環(huán)境下，ARM7TDMI內(nèi)核在Keil環(huán)境下。

（1）在Keil中調(diào)試Cortex- M4內(nèi)核

在Keil環(huán)境下打開Cortex－M4內(nèi)核的工程，TKScope仿真器正確設(shè)置。然后，打開仿真器的［TAP設(shè)置］界面，如圖3所示，選擇Cortex－M4后，［確認(rèn)］退出。之后即可進(jìn)行正常的調(diào)試。

圖3 Keil下調(diào)試Cortex- M4內(nèi)核設(shè)置

（2）在TKStudio中調(diào)試Cortex-M0內(nèi)核

在TKStudio環(huán)境下打開Cortex－M0內(nèi)核的工程，TKScope仿真器正確設(shè)置。然后，打開仿真器的［TAP設(shè)置］界面，如圖4所示，選擇Cortex－M0后，［確認(rèn)］退出。之后即可進(jìn)行正常的調(diào)試。注意，如果此時已經(jīng)在Keil中調(diào)試Cortex－M4內(nèi)核，無需退出調(diào)試！因為TKScope仿真器支持多個IDE同時連接，這與傳統(tǒng)仿真器在多核調(diào)試上有很大的區(qū)別。

（3）在Keil中調(diào)試ARM7TDMI內(nèi)核

在Keil環(huán)境下打開ARM7TDMI內(nèi)核的工程，TKScope仿真器正確設(shè)置。然后，打開仿真器的［TAP設(shè)置］界面，如圖5所示，選擇ARM7TDMI后，［確認(rèn)］退出。之后即可進(jìn)行正常的調(diào)試。同樣，如果系統(tǒng)中的其他內(nèi)核已經(jīng)處于調(diào)試狀態(tài)，那么內(nèi)核會出現(xiàn)占用標(biāo)志。

圖4 TKStudio下調(diào)試Cortex- M0內(nèi)核設(shè)置

圖5 Keil下調(diào)試ARM7TDMI內(nèi)核設(shè)置

（4）TKStudio、Keil聯(lián)調(diào)多核效果

當(dāng)完成上述設(shè)置后，便可分別在TKStudio、Keil環(huán)境中切換至Debug模式，TKScope將分別完成Cortex－M4、Cortex－M0、ARM7TDMI內(nèi)核的初始化配置、程序下載。在進(jìn)入Debug模式后，可以任意地在任何一個IDE環(huán)境中設(shè)置斷點、單步、全速運行。此時您完全掌握了調(diào)試狀態(tài)下 Cortex－M4、Cotex－M0、ARM7TDMI內(nèi)核的運行控制權(quán)，為程序問題的查找?guī)砹藰O大的便利。

4 小 結(jié)

作為專業(yè)的仿真器品牌，TKScope不僅及時地支持新內(nèi)核、新芯片種類，而且也一如既往的關(guān)注用戶需求，為多核調(diào)試提供著全面的支持。TKScope仿真器后續(xù)會不斷地創(chuàng)新和發(fā)展，保持與嵌入式處理器同步發(fā)展和進(jìn)步。