ARM嵌入式系统基础教程——EmbeddedICE-RT

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EmbeddedICE-RT——EmbeddedICE是ARM公司提出的一种面向系统的解决方案，其关键技术是在处理器芯片内部加入一个EmbeddedICE宏单元；EmbeddedICE－RT是ARM7以上CPU中的一种调试标准。EmbeddedICE-RT接口使能断点和观察点；当前台任务使用片内RealMonitor软件调试时，中断服务程序可继续执行。

ARM的嵌入式ICE(EmbeddedICE)解决方案

　　ARM在支持这些传统调试工具的基础上，开发了全新的调试方案，希望解决传统工具无力解决的问题。为了简化调试过程，这种新的解决方案并没有限定于某一硬件或软件开发，而是一种面向系统调试的整体性方案。

EmbeddedICE结构体系包括：
●    一个与EmbeddedICE兼容的ARM核(如：ARM7DI)，带有边界扫描接口和调试功能增强；
●    一个外部EmbeddedICE接口盒，连接开发主机和ARM内核；
●    ARM SDT2.01主机软件开发和调试工具。
EmbeddedICE是一个面向ARM微处理器的JTAG的调试通道。它为ARM 的Windows工具包和嵌于ASIC中的ARM微处理器提供一个接口。
EmbeddedICE具有诸多ICE功能，例如实时寻址、断点、单步、对ARM CPU的完全控制、对ASIC系统其余部分的访问，以及对主机显示器外设的访问、键盘输入和磁盘存储。后三者保证了开发人员能够从目标向主机发送调试信息，并显示在主机屏幕上。

ARM EmbeddedICE解决方案的优势在于：
●    无需ICE 接点或串行接口等目标资源或特殊硬件。在目标系统中无需专门用于调试的RAM、ROM和特殊软件(因此，目标系统中的软件不必修改，可直接与ARM EmbeddedICE体系兼容)；
●    边界扫描引脚可复用，不用增加引脚数量；
●    成本低廉，不需要专门的ICE芯片；
●    可以在系统最高速度下进行调试；
●    完全的主机系统访问，包括屏幕、键盘、目标存储等；
●    无需移动处理器 。这解决了许多问题，例如昂贵的接点、性能不稳定和电路电气特性的改变等等；
●    调试无需另外的通信通道；
●    与任何嵌入式ARM系统兼容；
●    支持多处理器的调试。

如图所示，一个与EmbeddedICE兼容的ARM7DI宏单元包括一个ARM7内核、少量的内核调试逻辑、一个JTAG测试端口( TAP)控制器和EmbeddedICE宏单元。

　　EmbeddedICE宏单元包括断点寄存器，后者能够比较地址、数据和控制总线同寄存器内的设置值。若两者匹配，会产生一个断点信号，该信号将被传送到处理器。举个例子来说，当一个特定地址的指令或一个特定的数据值被加载入指定的位置，宏单元就会产生一个断点。
如果在一条指令上设置了断点，当指令到达流水线的执行级时，指令的执行将被中断，处理器进入调试状态。然后，处理器和存储系统通过TAP控制器由JTAG进行状态检测。
　　一旦处理器进入调试状态，它就会停止从数据总线读取指令，并且与存储系统隔离。EmbeddedICE此时就可以通过扫描链1将指令读入流水线、驱动处理器。寄存器和存储内容在调试状态下仍可以进行访问。这个过程是可逆的，用户可以在调试器下把代码下载进存储器，避免了烧写EPROM的不便。

EmbeddedICE在多处理器debug中的使用
　　EmbeddedICE宏单元提供的调试特征使ARM处理器能够在多处理器环境下进行调试。当ARM处理器遇到一个断点时，它的执行就被中断，控制权通过JTAG接口交由调试器。此时，ARM处理器向存储系统发出一个“调试确认”(Debug Acknowledge)信号，告知后者处理器处于调试状态。同时，它不再向存储器发出访问请求，保证了其它处理器或者DMA通道继续工作、继续与存储系统通信。在调试过程的最后，ARM处理器会发出一个“存储请求”(memory request)信号，系统控制器将根据此信号对存储系统作出仲裁。

EmbeddedICE 接口盒
　　EmbeddedICE 接口盒在ARM软件工具包的调试器协议和JTAG协议之间执行协议转换。“在这个地址上设立一个watchpoint”之类的要求被转换成JTAG TAP控制器状态转变序列、指令和数据序列。
　　协议转换器可以根据不同的目标系统进行配置，例如，对含有不同扫描链布局的ARM7DI，也可以进行配置。
　　EmbeddedICE宏单元同时支持通信通道。通信通道在目标系统上提供了一个类UART的串行端口。它与处理器紧密相连，且不需要额外的引脚，因为它复用了JTAG口的引脚。这种方法需要在目标系统上安装软件而不需要UART。

RT－Real Time，实时

ICE－In Circuit Emulator ，在线仿真器

 

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