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深入解析ARM coresight技术

一、什么是coresight?

coresight是一种调试技术,其目标是为了帮助工程师检测和解决ARM微处理器之中的问题。coresight技术集成在处理器内部,可以从处理器中取出信息并进行调试。coresight技术主要分为两个部分:一个是组成coresight的内核组件,在处理器内部与其他组件交互;另一个是调试的外围设备,与外部设备(如PC)交互。

ARM内部调试技术是允许调试系统中不同处理器之间的接口和信号,借助于内部调试接口(coresight)以及通过调试接口使用的扩展设备可以完成高效,灵活以及用于测试的实时调试任务。其是建立在交叉开发、软件调试以及嵌入式模块之上的。

二、coresight组件部分

组成coresight的内核组件分为基本内核和扩展内核。基本内核由送信模块,接收模块和控制模块组成。在ARMv7处理器中,扩展内核中一共可组成了20个中断源,包括观察点中断(Opcode)和远程地方中断(RDI);在ARMv8处理器中,尤其有了几个新组件。

三、coresight外围设备部分

为了与外部设备(如PC)交互,coresight需要使用外围设备。例如,ARM提供了AXI总线访问端口(APB)来管理外设内部的寄存器。通过这些IO端口,工程师可以控制、监测处理器系统内部各部分信息的流通。coresight还可以配置ETM(替换高于50%)以及利用指令跟踪器,组成更为复杂的调试系统。

四、coresight功能实现

在一个具有coresight功能的处理器上,工程师可以使用JTAG或SWD调试接口与处理器交互。在运行时,可以在处理器内部插入观察点或代码断点。这些观察点会在代码的执行过程中产生一个中断,调试器则会停下来让工程师浏览观察点并调整代码。

五、coresight使用示例

实际上,coresight可以用于各种目的。例如,它可以用于验证硬件和软件之间的通信,检测并解决芯片中的故障,为软件开发人员提供实时支持。例如,在指令跟踪器的帮助下,工程师可以快速定位代码中的性能问题。


#ifndef __CMSIS_CGENERIC_H__
#define __CMSIS_CGENERIC_H__

#ifdef __cplusplus
 extern "C" {
#endif 

#include 
   

/* CM Language Extensions */
#if !defined(__CORTEX_M)         
  #if   defined(__ARMCC_VERSION) && (__ARMCC_VERSION >= 6010050)
    #define __CORTEX_M             ( 0U)
  #elif defined(__ARMCC_VERSION) && (__ARMCC_VERSION >= 5100000)
    #define __CORTEX_M             ( 0U)
  #elif defined(__GNUC__)
    #define __CORTEX_M             ( 0U)
  #endif
#endif

/* Macros that are used for CMSIS driver compatibility */
#define ARM_MATH_CM0                               (0U)    /*!< Define for Cortex-M0 device */
#define ARM_MATH_CM0PLUS                           (1U)    /*!< Define for Cortex-M0+ device */
#define ARM_MATH_CM1                               (2U)    /*!< Define for Cortex-M1 device */
#define ARM_MATH_CM3                               (3U)    /*!< Define for Cortex-M3 device */
#define ARM_MATH_CM4                               (4U)    /*!< Define for Cortex-M4 device */
#define ARM_MATH_CM7                               (5U)    /*!< Define for Cortex-M7 device */
    
#ifdef __cplusplus
}
#endif

#endif /* __CMSIS_CGENERIC_H__ */

   

六、结论

总的来说,coresight技术是附带在ARM处理器中的集成式调试技术,它本身只能用于调试、测试和故障排除。通过这种技术,ARM开发人员可以更轻松的调试问题,提高软件质量。同时,coresight技术也为调试处理器系统提供了一种新的方式,使得系统内的各个部分都能够被快速的调试和测试。此外,开发人员还可以根据各自需求来利用coresight,实现自己的调试功能。