基于JTAG的ARM11调试软件的设计与实现

论文摘要

随着使用ARM核心处理器作为解决方案的嵌入式智能产品越来越多,基于ARM核心处理器的嵌入式软件调试方法,在开发过程中日益受到人们的关注。ARM公司新近推出的ARM11核心处理器,已经被广泛地应用在无线设备、电子类消费产品和汽车控制系统等领域。因此,基于边界扫描测试技术(JTAG),设计实现ARM11的调试系统,有助于调试板级支持包等底层嵌入式软件,方便程序开发者快速定位程序错误。基于JTAG的ARM11调试系统在硬件上划分为PC宿主机、调试目标机和协议转换器。PC宿主机用于运行调试软件,调试目标机运行被调试程序,利用协议转换器,PC宿主机由并口设备向调试目标机的JTAG接口发送调试命令,同时从并口设备读取由JTAG接口返回的调试信息。调试系统采用自底向上的方法设计实现,总体上划分为协议层和功能层两大部分。协议层由JTAG信号仿真、状态转换机和边界扫描链三个模块组成。JTAG信号仿真模块通过基于Linux和Windows两种平台的并口读写操作实现;状态转换机模块采用数字序列法设计,在JTAG信号的控制下,利用状态转换实现数据交互;边界扫描链模块采用快速移位设计方案,完成对命令寄存器和数据寄存器的访问。在协议层的基础之上,调试系统的功能层设计了读写寄存器、读写内存单元,以及设置断点和观测点功能。其中读写寄存器功能,利用ARM11核心处理器提供的调试数据通道实现完成;然后利用读写寄存器操作,依次给出了整字、半字和字节单位的内存读写方法;最后通过读写断点和观测点寄存器,完成设置多种模式的断点和观测点。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题的来源和意义
• 1.2 国内外研究概况
• 1.3 课题的研究内容
• 2 总体结构
• 2.1 调试系统的需求分析
• 2.2 软硬件平台
• 2.3 调试系统的总体结构
• 2.4 本章小结
• 3 协议层设计与实现
• 3.1 协议层概述
• 3.2 JTAG 信号仿真
• 3.3 状态转换机
• 3.4 边界扫描链
• 3.5 本章小结
• 4 功能层设计与实现
• 4.1 功能层概述
• 4.2 读写寄存器
• 4.3 读写内存单元
• 4.4 设置断点和观测点
• 4.5 本章小结
• 5 结束语
• 5.1 全文总结
• 5.2 研究展望
• 致谢
• 参考文献