資料介紹
調(diào)試復(fù)雜電子系統(tǒng)從來都不是一項(xiàng)簡單的工作,但至少是可以實(shí)現(xiàn)的。您要找到問題所在。采用您最相信的“示波器”,通過模擬電路到數(shù)字轉(zhuǎn)換,您可以追溯到問題的源頭。然后,編寫測試小程序,檢查驅(qū)動(dòng)和外設(shè),增加一些邏輯探針,再回到外設(shè)控制器和CPU總線上,最終解決問題。當(dāng)然,這需要利用別人的一些代碼。
芯片系統(tǒng)(SoC)集成從根本上改變了這一切。今天,微處理器、總線、外設(shè)控制器以及大部分存儲器和模擬電路都被包封在一個(gè)封裝中。它可以是ASSP、高級微控制器、FPGA,或者您自己設(shè)計(jì)的ASIC。不論SoC是什么,事實(shí)上是,除非芯片設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)愿意幫助您,否則,您不可能深入了解芯片內(nèi)部。
在嵌入式CPU中調(diào)試硬件,為您提供斷點(diǎn)和準(zhǔn)實(shí)時(shí)跟蹤等傳統(tǒng)調(diào)試功能,從而幫助您完成調(diào)試工作。但是,對于他們自己,調(diào)試內(nèi)核也只是給出了您系統(tǒng)的CPU外觀視圖。如果不能針對系統(tǒng)總體狀態(tài)來更廣泛的定義某一事件,那么,當(dāng)事件發(fā)生后,您可能需要編寫診斷短代碼,使系統(tǒng)暫時(shí)停止工作,將相應(yīng)的數(shù)據(jù)寫回CPU。這一過程最好的情況是僅僅耗費(fèi)了您的時(shí)間,而最差的情況是,耗費(fèi)了時(shí)間卻不一定能解決問題,效率非常低。
硅片知識產(chǎn)權(quán)(IP)供應(yīng)商提供越來越精細(xì)的SoC儀表調(diào)試手段,從而解決了這一難題。但是,當(dāng)今的產(chǎn)品是個(gè)性化的,而不是標(biāo)準(zhǔn)化的。系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員需要在芯片設(shè)計(jì)早期階段獨(dú)立作出選擇,而另一公司的其他團(tuán)隊(duì)則根據(jù)產(chǎn)品能否及時(shí)面市、管芯面積等來確定自己的目標(biāo),并不關(guān)心能否方便的進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試。而芯片設(shè)計(jì)人員、軟件開發(fā)人員和系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員等參與者還是有一個(gè)共同點(diǎn)——互相協(xié)作,在系統(tǒng)級找到問題所在。
從一開始就做好規(guī)劃
實(shí)際上早已決定了您是否能夠成功的找到系統(tǒng)中的問題——兩年前,在您目前正在使用的SoC的開發(fā)階段。Brad Quinton是泰克公司嵌入式驗(yàn)證的首席規(guī)劃師,他認(rèn)為在芯片設(shè)計(jì)早期階段進(jìn)行規(guī)劃非常關(guān)鍵,不僅僅是能夠充分探查芯片,而且還涉及到采用什么樣的調(diào)試硬件。然而,這并不常見。
芯片設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的確在測試結(jié)構(gòu)中開展了前端工作,但卻是出于其他原因。芯片中置入了測試設(shè)計(jì)和內(nèi)置自測試硬件來支持IC測試。但是,這些資源并不是用于調(diào)試,一般只提供很少的診斷信息。芯片設(shè)計(jì)人員會(huì)專門針對硅片開發(fā)團(tuán)隊(duì)而內(nèi)置工具,但是,這些工具可能只有內(nèi)部文檔,硅片一旦發(fā)布后,就會(huì)禁用這些工具。高速串行端口上會(huì)有邊界掃描,甚至是非常復(fù)雜的儀表功能,必須在系統(tǒng)中對其進(jìn)行調(diào)整。但是,這些手段是為了在電路板級建立并驗(yàn)證連接能力,而不是用于系統(tǒng)調(diào)試。
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芯片系統(tǒng)(SoC)集成從根本上改變了這一切。今天,微處理器、總線、外設(shè)控制器以及大部分存儲器和模擬電路都被包封在一個(gè)封裝中。它可以是ASSP、高級微控制器、FPGA,或者您自己設(shè)計(jì)的ASIC。不論SoC是什么,事實(shí)上是,除非芯片設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)愿意幫助您,否則,您不可能深入了解芯片內(nèi)部。
在嵌入式CPU中調(diào)試硬件,為您提供斷點(diǎn)和準(zhǔn)實(shí)時(shí)跟蹤等傳統(tǒng)調(diào)試功能,從而幫助您完成調(diào)試工作。但是,對于他們自己,調(diào)試內(nèi)核也只是給出了您系統(tǒng)的CPU外觀視圖。如果不能針對系統(tǒng)總體狀態(tài)來更廣泛的定義某一事件,那么,當(dāng)事件發(fā)生后,您可能需要編寫診斷短代碼,使系統(tǒng)暫時(shí)停止工作,將相應(yīng)的數(shù)據(jù)寫回CPU。這一過程最好的情況是僅僅耗費(fèi)了您的時(shí)間,而最差的情況是,耗費(fèi)了時(shí)間卻不一定能解決問題,效率非常低。
硅片知識產(chǎn)權(quán)(IP)供應(yīng)商提供越來越精細(xì)的SoC儀表調(diào)試手段,從而解決了這一難題。但是,當(dāng)今的產(chǎn)品是個(gè)性化的,而不是標(biāo)準(zhǔn)化的。系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員需要在芯片設(shè)計(jì)早期階段獨(dú)立作出選擇,而另一公司的其他團(tuán)隊(duì)則根據(jù)產(chǎn)品能否及時(shí)面市、管芯面積等來確定自己的目標(biāo),并不關(guān)心能否方便的進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試。而芯片設(shè)計(jì)人員、軟件開發(fā)人員和系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員等參與者還是有一個(gè)共同點(diǎn)——互相協(xié)作,在系統(tǒng)級找到問題所在。
從一開始就做好規(guī)劃
實(shí)際上早已決定了您是否能夠成功的找到系統(tǒng)中的問題——兩年前,在您目前正在使用的SoC的開發(fā)階段。Brad Quinton是泰克公司嵌入式驗(yàn)證的首席規(guī)劃師,他認(rèn)為在芯片設(shè)計(jì)早期階段進(jìn)行規(guī)劃非常關(guān)鍵,不僅僅是能夠充分探查芯片,而且還涉及到采用什么樣的調(diào)試硬件。然而,這并不常見。
芯片設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的確在測試結(jié)構(gòu)中開展了前端工作,但卻是出于其他原因。芯片中置入了測試設(shè)計(jì)和內(nèi)置自測試硬件來支持IC測試。但是,這些資源并不是用于調(diào)試,一般只提供很少的診斷信息。芯片設(shè)計(jì)人員會(huì)專門針對硅片開發(fā)團(tuán)隊(duì)而內(nèi)置工具,但是,這些工具可能只有內(nèi)部文檔,硅片一旦發(fā)布后,就會(huì)禁用這些工具。高速串行端口上會(huì)有邊界掃描,甚至是非常復(fù)雜的儀表功能,必須在系統(tǒng)中對其進(jìn)行調(diào)整。但是,這些手段是為了在電路板級建立并驗(yàn)證連接能力,而不是用于系統(tǒng)調(diào)試。
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