邏輯分析儀在嵌入式開發(fā)調(diào)試中的應用

在嵌入式開發(fā)調(diào)試中,開發(fā)人員的調(diào)試手段包括斷點、觸發(fā)和跟蹤三種。隨著集成電路技術的發(fā)展,新一代的嵌入式處理器集成度和工作頻率越來越高,芯片封裝形式也越來越趨向表貼化。在線調(diào)試器(ICD)與邏輯分析儀的組合開發(fā)調(diào)試平臺越來越多地成為廣大的新一代嵌入式處理器的開發(fā)人員實現(xiàn)上述三種調(diào)試手段的首選。

開發(fā)人員使用斷點功能控制所調(diào)試的應用程序的起和停。使應用程序運行到自己想要調(diào)試的程序上。通過觀察在斷點處的應用程序的變量以及寄存器和存儲器的值檢測所調(diào)試的應用程序運行是否正確。斷點是開發(fā)人員經(jīng)常使用的調(diào)試手段。

斷點,顧名思義就是(應用程序)停下來的地方。斷點按照其實現(xiàn)方法分為軟件斷點和硬件斷點。軟件斷點是靠程序指令陷阱來實現(xiàn)的。硬件斷點是靠嵌入式處理器或調(diào)試工具硬件來實現(xiàn)的。軟件斷點的實現(xiàn)方法對于不同的嵌入式處理器和不同的調(diào)試工具而言,實現(xiàn)方法都是一樣的,都是通過修改程序指令的方法實現(xiàn)的。硬件斷點的實現(xiàn)方法對于不同的嵌入式處理器和不同的調(diào)試工具而言,實現(xiàn)方法是不一樣的。有的嵌入式處理器具有片上調(diào)試邏輯,調(diào)試工具通過JTAG、BDM、OCDS、NEXUS等接口訪問控制片上調(diào)試邏輯,通過片上調(diào)試邏輯實現(xiàn)硬件斷點。這種硬件斷點的數(shù)量是有限制的。由于不同的嵌入式處理器上的調(diào)試邏輯實現(xiàn)方法不同,因而它們提供的硬件斷點的數(shù)量是不一樣的。在線調(diào)試器(ICD)就是通過訪問控制片上調(diào)試邏輯實現(xiàn)硬件斷點的。沒有片上調(diào)試邏輯的嵌入式處理器不能使用在線調(diào)試器。在線仿真器(ICE)通過基于存儲器的斷點技術實現(xiàn)硬件斷點。在線仿真器實現(xiàn)的硬件斷點的數(shù)量是沒有限制的。對于沒有片上調(diào)試邏輯的嵌入式處理器,可以考慮用在線仿真器(ICE)進行調(diào)試。

單步是斷點的一種特殊形式,它相當于在下一條指令或程序行上設置一個斷點,程序啟動運行到斷點停下來。

觸發(fā)用于捕捉所調(diào)試的應用程序在運行中出現(xiàn)的某一特定目標狀態(tài)。這一特定的目標狀態(tài)就是通常所說的觸發(fā)條件。觸發(fā)條件通常是處理器的特定的地址、數(shù)據(jù)、控制總線以及內(nèi)部/外部信號狀態(tài)的邏輯組合。當一個觸發(fā)條件不足以描述要捕捉的目標狀態(tài)時,開發(fā)人員通常會使用觸發(fā)序列器(Sequencer)將多個觸發(fā)條件級聯(lián)起來。調(diào)試工具在觸發(fā)發(fā)生之后,要么停止所調(diào)試的應用程序的運行,要么增加觸發(fā)記數(shù)器,要么輸出一個觸發(fā)信號,以便通知開發(fā)人員,所要捕捉的觸發(fā)條件已發(fā)生。為了便于開發(fā)人員觀察觸發(fā)發(fā)生之后應用程序的執(zhí)行情況,調(diào)試工具通常會提供觸發(fā)滯后的功能。觸發(fā)滯后就是調(diào)試工具在發(fā)生觸發(fā)之后仍然使應用程序結(jié)續(xù)運行一段特定的時間之后才將應用程序停下來。

不同的調(diào)試工具對觸發(fā)功能的實現(xiàn)程度是不一樣的。在線仿真器(ICE)絕大多數(shù)都可以實現(xiàn)完型的觸發(fā)功能。在線調(diào)試器(ICD)對觸發(fā)功能的實現(xiàn)程度取決于所調(diào)試的嵌入式處理器上的片上調(diào)試邏輯。在線調(diào)試器(ICD)與邏輯分析儀組合,可以宴現(xiàn)較完整的觸發(fā)功能。