Einführung von On Chip Debugging

Wie funktioniert das On-Chip-Debugging?

Das Folgende ist eine Vereinfachung, um neuen Benutzern mit den Konzepten zu helfen..........

Jeder einzelne Chip einer Familie ( z.B. ARM oder NXP/Freescale ColdFire ) weist einige Pins für die Kommunikation zwischen einem speziellen Steuermodul innerhalb des Mikroprozessor-Chips und einem Anwendungsprogramm, das normalerweise auf einem PC läuft, zu. Um die Anzahl der auf dem Chip verwendeten Pins und Schaltkreise zu minimieren, verwendet diese Kommunikation typischerweise eine nicht standardisierte Kommunikationsverbindung, so dass wir eine spezielle Schnittstelle auf der PC-Seite benötigen.

Wenn der Microcontroller eingeschaltet wird, werden diese Pins geprüft und wenn sie auf eine bestimmte Weise eingestellt sind, übernimmt das Steuermodul die Kontrolle und der Microcontroller wird als im On-Chip-Debug-Modus betrieben (wir werden die Abkürzung BDM für Background Debug Mode synonym verwenden).  Wenn nicht für den BDM eingestellt, startet das Steuermodul den Microcontroller einfach an der Einschaltposition und hat nichts weiter zu tun --- den Pins werden ihren Standard-I/O-Funktionen zugewiesen. 

Wenn BDM eingestellt ist, entscheidet das Steuermodul und nicht die CPU, was als nächstes passiert. Das Steuermodul hat Zugriff auf alle Speicherbusse und kann im BDM-Modus z. B. alle Speicher und Register lesen und schreiben und deren Inhalte an den PC senden, damit der Ingenieur sie sich ansehen kann. Der Techniker kann entscheiden, neuen Code vom PC zu senden, der in das RAM des Targets geladen werden soll. Das Steuermodul kann den Mikroprozessor auch zwingen, eine einzelne Anweisung auszuführen oder so lange zu laufen, bis der Mikroprozessor eine vordefinierte Stelle erreicht, deren Adresse dem Inhalt der "Haltepunkt-Register" des Steuermoduls entspricht. Mit diesen wenigen Funktionen hat der Ingenieur, der den PC bedient, alle Möglichkeiten, das Zielsystem zu kontrollieren und Code auf dem Mikrocontroller zu debuggen.

Kurz gesagt, BDM bietet 90% der Funktionalität eines In Circuit Emulators (ICE) zu <1% der Kosten. 

Hinweis: Wenn JTAG zur Steuerung des On-Chip-Debugging verwendet wird, werden die von der Joint Test Action Group (JTAG ist der allgemeine Name für IEEE 1149.1) spezifizierten Signalstandards für die Kommunikation verwendet, was jedoch nicht automatisch bedeutet, dass der Chip mit Boundary-Scan-Techniken und -Tools getestet werden kann.

BDM zum Programmieren von Flash verwenden ?

Das Geheimnis ist, dass über die BDM-Schnittstelle eine kleine Anwendung in den RAM geladen wird plus so viele der in den Flash zu ladenden Daten, wie in den Rest des RAMs passen.  Das BDM startet dann diese Anwendung, die den Flash "brennt" und dann zurück zum PC geht, um weitere Daten zu holen, bis die Aufgabe beendet ist.

PACKAGE mit Assembler  

Ein komplettes 32-Bit-Windows-Softwarepaket, bestehend aus integrierter Entwicklungsumgebung, In-Circuit-Debugger, Assembler, Programmierer, Registerdatei, ist jetzt für alle CPUs verfügbar -- fügen Sie einfach das Kabel Ihrer Wahl hinzu. 

PACKAGE Pro mit C 

Das PEmicro-Paket "Pros" bietet alles, was der Ingenieur benötigt, um mit der Verwendung des Gnu Cross Compilers zu beginnen.  Es enthält eine von PEmicro vorkompilierte Version des GNU/GCC-Compiler-Toolsets, die direkt unter der Windows-Umgebung arbeitet, ohne dass eine Unix-Shell installiert werden muss. Der Compiler ist in WinIDE integriert und ermöglicht eine One-Touch-Kompilierung eines C-Level-Projekts. Das Paket enthält Startup-Code und Linker-Skripte für die gängigsten Geräte. Der Compiler erzeugt sowohl das Elf/Dwarf 2.0- als auch das S19-Ausgabeformat; das Elf/Dwarf-Format ist mit dem In-Circuit-Debugger von PEmicro ladbar und das S19-Format ist mit dem In-Circuit-Flash-Programmierer von PEmicro ladbar, die alle zusammen mit einer geeigneten BDM/JTAG-Schnittstelle enthalten sind.   Die Pro-Versionen des Pakets sind jetzt für ColdFire und Power PC Qorivva 55xx/56xx/57xx (AKA NEXUS) verfügbar. 

Unit Library

Eine Bibliothek mit Aufrufen, mit denen der PC das BDM-Kabel direkt ansteuern kann.  Ideal, wenn Sie Ihre eigenen Testprogramme für die Produktionslinie erstellen möchten.  Hier ein Beispiel für die C- und Pascal-API. Zwei Versionen sind verfügbar Windows und Linux x86 (nicht ARM).