嵌入式调试技术的研究与实现

论文摘要

随着硬件技术的不断发展,嵌入式软件开发成为嵌入式开发的关键。在嵌入式软件开发中,调试是不可缺少的重要阶段,对嵌入式开发的作用日益突出,相关研究、技术也不断更新。然而嵌入式调试技术的实现由于受处理器、操作系统类型等影响,普遍具有专用性。因此在进行嵌入式系统开发之前,先进行调试技术的研究与实现就具有重要意义。本论文的主要工作是对当前两种主流的交叉调试技术即目标监控程序调试技术和片上调试技术进行研究与实现。在目标监控程序调试技术方面,根据Windows CE目标监控程序调试技术的总体框架对几个主要组成部分的具体实现进行详细地阐述。Windows CE目标监控程序调试技术包括操作系统调试和用户应用程序调试。其中,操作系统调试采用KITL调试技术,支持在多种通信端口上进行调试,考虑到USB端口在嵌入式平台的广泛应用,在Windows CE5.0操作系统基础上开发了基于USB端口的RNDIS驱动,并将它集成在KITL中,实现了RNDIS KITL;用户应用程序调试中主机端借助于ActiveSync软件,目标机端在Windows CE操作系统中实现了ActiveSync支持。在片上调试技术方面,根据JTAG片上调试技术的总体框架对各个组成部分进行具体实现。基于JTAG的片上调试技术使用GDB调试系统通过调试代理服务器控制目标系统的调试模块完成调试操作,主要内容包括GDB调试系统的JTAG调试支持、JTAG Server、JTAG调试接口模块、OR1200内部的调试单元的具体实现。目标监控程序调试技术和片上调试技术分别在基于PXA270和OR1200处理器嵌入式平台的调试中均能稳定工作,为相应处理器嵌入式平台的后续开发提供良好的调试基础。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 嵌入式调试方案
• 1.3 关键技术及研究现状
• 1.3.1 目标监控程序调试技术
• 1.3.2 片上调试技术
• 1.4 主要研究内容
• 第2章 交叉调试技术基础
• 2.1 交叉调试简介
• 2.1.1 交叉调试架构
• 2.1.2 交叉调试特点
• 2.2 GDB调试系统
• 2.3 KITL调试技术
• 2.4 ActiveSync调试通道
• 2.5 RNDIS协议
• 2.6 EBOOT引导程序
• 2.7 调试工具介绍
• 2.8 本章小结
• 第3章 Windows CE目标监控程序调试技术实现
• 3.1 总体框架
• 3.2 硬件实现
• 3.2.1 USB设备控制器
• 3.2.2 电路连接
• 3.3 RNDIS驱动实现
• 3.3.1 总体架构
• 3.3.2 RNDIS主机驱动
• 3.3.3 RNDIS设备驱动
• 3.4 RNDIS EBOOT实现
• 3.4.1 代码开发
• 3.4.2 调试及验证
• 3.5 RNDIS KITL实现
• 3.6 ActiveSync实现
• 3.7 本章小结
• 第4章 基于 JTAG的片上调试技术实现
• 4.1 总体框架
• 4.2 硬件实现
• 4.2.1 硬件框架
• 4.2.2 JTAG调试接口模块
• 4.2.3 调试单元
• 4.3 软件实现
• 4.3.1 OR1200处理器的JTAG调试支持
• 4.3.2 JTAG Server
• 4.4 系统测试
• 4.4.1 硬件仿真
• 4.4.2 软件测试
• 4.5 本章小结
• 第5章 总结与展望
• 5.1 工作总结
• 5.2 工作展望
• 参考文献
• 硕士期间发表的论文
• 致谢