TKScope支持菊花链结构的多内核系统仿真

2012-08-14广州致远电子股份有限公司

单片机与嵌入式系统应用 2012年11期

广州致远电子股份有限公司

嵌入式系统的多核时代已经来临，您准备好了吗？近年来，电子技术、半导体技术取得了突飞猛进的发展，多核架构已经逐渐从高端服务器走向个人PC，并且在嵌入式领域崭露头角。

面对日益复杂的嵌入式系统，单个ARM器件往往不能满足实际的要求，系统可能需要多个ARM器件的协调配合才能完成用户设定的任务。多个ARM器件的调试就需要将硬件连接成菊花链的形式，这样只需要一个JTAG接口就能够对菊花链上的任意ARM器件进行仿真调试。传统的仿真器仅仅能支持一次调试其中一个器件，无法同时控制另一个器件的运行！

TKScope率先支持菊花链结构的多内核系统仿真，支持菊花链上的多个器件同时调试，用户可以同时将多个IDE连接到一台仿真器分别调试各个内核器件。

1 菊花链结构简介

多个器件的硬件连接成菊花链结构，连接JTAG接口TDO的器件为菊花链上的第一个器件，连接JTAG接口TDI的器件为菊花链上的最后一个器件。前一个器件的TDI和后一个器件的TDO连接在一起，菊花链上所有的ARM器件的TMS、TCK信号连接在一起。

例如，系统中菊花链上存在两个ARM器件，一个是双核器件LPC4300，一个是ARM7TDMI内核器件LPC2138。菊花链硬件连接示意图如图1所示。

图1 菊花链硬件连接

2 TKScope仿真器设置

TKScope支持菊花链结构的多内核系统的调试，例如，一台TKScope仿真器可以同时调试LPC4300器件内部的Cortex－M4和Cortex－M0内核，以及LPC2138器件内部的ARM7TDMI内核。而且，在一台PC机上可以同时打开各个内核的工程文件进行同步调试，例如，可以打开3个IDE环境，同时连接到同一台仿真器上进行同步调试。这是传统的仿真器不可比拟的特性。

TKScope仿真菊花链结构的多核系统，设置方法与单核调试时基本相同，只是［主要设置］选项中的［时钟］设置需要特别注意。此时，［时钟模式］只能选择［固定时钟］，JTAG时钟值根据实际调试芯片的特性设置。JTAG时钟值需要考虑到菊花链上的所有器件特性，不能大于任何一颗ARM器件运行的JTAG时钟值。而且所有的ARM器件的JTAG时钟值最好设置一致。

例如，ARM7TDMI内核器件，JTAG最大时钟值为1MHz；Cortex－M4和 Cortex－M0内核器件，JTAG最大时钟值为4MHz。综合考虑，JTAG时钟值设置不能高于1 MHz，图2所示为［主要设置］界面，JTAG时钟值设置为0.5MHz。

图2 主要设置界面

3 TKScope调试多核系统

TKScope仿真ARM内核支持多种主流IDE环境，如TKStudio、Keil、IAR、Eclipse、RVDS、ADS等等。多核系统同时调试时，可以选择相同的IDE环境，也可以选择不同的IDE环境。例如，本文示例的两个器件同时调试，3种内核对应3个工程文件，可以全部选择在Keil环境下；也可以分别在不同的IDE环境下，例如Cortex－M4内核在Keil环境下，Cortex－M0内核在TKStudio环境下，ARM7TDMI内核在Keil环境下。

（1）在Keil中调试Cortex- M4内核

在Keil环境下打开Cortex－M4内核的工程，TKScope仿真器正确设置。然后，打开仿真器的［TAP设置］界面，如图3所示，选择Cortex－M4后，［确认］退出。之后即可进行正常的调试。

图3 Keil下调试Cortex- M4内核设置

（2）在TKStudio中调试Cortex-M0内核

在TKStudio环境下打开Cortex－M0内核的工程，TKScope仿真器正确设置。然后，打开仿真器的［TAP设置］界面，如图4所示，选择Cortex－M0后，［确认］退出。之后即可进行正常的调试。注意，如果此时已经在Keil中调试Cortex－M4内核，无需退出调试！因为TKScope仿真器支持多个IDE同时连接，这与传统仿真器在多核调试上有很大的区别。

（3）在Keil中调试ARM7TDMI内核

在Keil环境下打开ARM7TDMI内核的工程，TKScope仿真器正确设置。然后，打开仿真器的［TAP设置］界面，如图5所示，选择ARM7TDMI后，［确认］退出。之后即可进行正常的调试。同样，如果系统中的其他内核已经处于调试状态，那么内核会出现占用标志。

图4 TKStudio下调试Cortex- M0内核设置

图5 Keil下调试ARM7TDMI内核设置

（4）TKStudio、Keil联调多核效果

当完成上述设置后，便可分别在TKStudio、Keil环境中切换至Debug模式，TKScope将分别完成Cortex－M4、Cortex－M0、ARM7TDMI内核的初始化配置、程序下载。在进入Debug模式后，可以任意地在任何一个IDE环境中设置断点、单步、全速运行。此时您完全掌握了调试状态下 Cortex－M4、Cotex－M0、ARM7TDMI内核的运行控制权，为程序问题的查找带来了极大的便利。