專利名稱：：?jiǎn)伟蹇刂品椒?br>技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及硬件系統(tǒng)調(diào)試監(jiān)控，具體涉及利用JTAG技術(shù)對(duì)含帶JTAG接口芯片的單板進(jìn)行工作控制的方法。
背景技術(shù)：
：目前，產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中存在不同類型的單板使用不同調(diào)試工具和不同調(diào)試接口(如串口，網(wǎng)口等)，給開(kāi)發(fā)者帶來(lái)了很多不便，并且只能觀察和定位調(diào)試環(huán)境下系統(tǒng)出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象，而對(duì)正式發(fā)布的系統(tǒng)中所出現(xiàn)的問(wèn)題，卻無(wú)法定位和排除。造成上面問(wèn)題的原因主要是傳統(tǒng)的調(diào)試工具及方法存在過(guò)分依賴芯片引腳、不能在處理器高速運(yùn)行下正常工作、占用系統(tǒng)資源且不能實(shí)時(shí)跟蹤和硬件斷點(diǎn)、價(jià)格過(guò)于昂貴等弊端。當(dāng)前，嵌入式高端處理器的使用漸趨普及。這些處理器常常運(yùn)行在100MHz,并且一些內(nèi)部控制以及內(nèi)部存儲(chǔ)器的總線信號(hào)并不體現(xiàn)在外部引腳上。這種嵌入式高端處理器是SystemonChip片上系統(tǒng)，其深度嵌入、軟件復(fù)雜的發(fā)展趨勢(shì)給傳統(tǒng)的調(diào)試工具帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)，也給嵌入式處理器開(kāi)發(fā)工程師的工作帶來(lái)了不便；同時(shí)開(kāi)發(fā)人員在真正應(yīng)用環(huán)境與開(kāi)發(fā)過(guò)程中的環(huán)境的差異所引起的問(wèn)題定位比較難，就都需要更先進(jìn)的調(diào)試技術(shù)和工具進(jìn)行配套。標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試訪問(wèn)4妻口與邊界掃描結(jié)構(gòu)StandardTestAccessPortandBoundaryScanArchitecture,簡(jiǎn)稱JTAG,遵循正EEl149.1國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，是一種先進(jìn)的調(diào)試技術(shù)和工具。JTAG標(biāo)準(zhǔn)主要分為兩個(gè)層面JTAG的通訊接口標(biāo)準(zhǔn)；JTAG的狀態(tài)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)。JTAG的通訊接口實(shí)質(zhì)上是一個(gè)帶有控制信號(hào)的同步串行接口。主要的JTAG信號(hào)及功能包括①JTAG通訊接口，如下表所列<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>②JTAG狀態(tài)機(jī)。JTAG標(biāo)準(zhǔn)定義了TAP狀態(tài)機(jī)，TAP控制器的狀態(tài)機(jī)通過(guò)TCK和TMS進(jìn)行狀態(tài)的改變，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和指令的輸入。狀態(tài)機(jī)分成16種狀態(tài)。每一個(gè)狀態(tài)都有其相應(yīng)的功能。通過(guò)JTAG的通訊接口可以控制TAP的狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的捕獲與傳遞。不管JTAG狀態(tài)機(jī)，處于哪個(gè)狀態(tài)，當(dāng)TMS信號(hào)等于邏輯1的時(shí)候，連續(xù)5個(gè)時(shí)鐘信號(hào)以后，JTAG狀態(tài)機(jī)必然回到Test-logicReset狀態(tài)。這也是JTAG狀態(tài)機(jī)的復(fù)位時(shí)的狀態(tài)。③JTAG掃描鏈結(jié)構(gòu)，主要包括了如下3條掃描鏈ScanChain0:有113個(gè)掃描單元，包括ARM核的所有的10、地址數(shù)據(jù)總線和輸入輸出控制信號(hào)。這條鏈上的信號(hào)復(fù)雜，不易控制，但是，包含的信息豐富，可以通過(guò)這條鏈，得到ARM7TDMI內(nèi)核輸入輸出的所有信息。ScanChain1:有33個(gè)掃描單元，包括ARM核的數(shù)據(jù)總線和一個(gè)斷點(diǎn)控制信號(hào)。這是一條很有用的鏈，通過(guò)控制這條鏈，可以控制ARM內(nèi)核執(zhí)行指定的指令，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)ARM的內(nèi)部寄存器、協(xié)處理器以及外部存儲(chǔ)器的讀寫操作。ScanChain2:有38個(gè)掃描單元，通過(guò)控制EmbeddedICE宏單元，實(shí)現(xiàn)對(duì)ARM執(zhí)行指令的斷點(diǎn)、觀察點(diǎn)的控制。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種單板控制方法，可以適用不同的含帶JTAG接口芯片的單板，進(jìn)一步可以在非調(diào)試情況下使用。本發(fā)明的上述技術(shù)問(wèn)題這樣解決，提供一種單板控制方法，使用帶JTAG接口的操作控制設(shè)備，包括以下步驟1.1)通過(guò)各自JTAG接口物理鏈接單板芯片，并按JTAG的通訊接口標(biāo)準(zhǔn)相互之間通訊連接；1.2)所述設(shè)備利用所述通訊連接發(fā)送由用戶指令轉(zhuǎn)化的標(biāo)準(zhǔn)JTAG格式協(xié)議流，所述單板芯片接收并響應(yīng)。按照本發(fā)明提供的方法，所述單板可以是不同種類或型號(hào)的單板，所述按照本發(fā)明提供的方法，所述轉(zhuǎn)化包括JTAG輸出處理對(duì)每次協(xié)議流輸出任務(wù)的輸出TDO序列按JTAG標(biāo)準(zhǔn)分別進(jìn)行拆解。按照本發(fā)明提供的方法，所述物理鏈接包括所述各自的JTAG接口的物理結(jié)構(gòu)及其之間的連接電纜。按照本發(fā)明提供的方法，所述設(shè)備的JTAG接口的物理結(jié)構(gòu)可以是網(wǎng)口、串口、JTAG轉(zhuǎn)接口或直接電纜方式。按照本發(fā)明提供的方法，所述操作控制設(shè)備可以是帶JTAG接口的單板通用控制平臺(tái)(2)、專用控制平臺(tái)或計(jì)算機(jī)。按照本發(fā)明提供的方法，所述響應(yīng)包括所述單板芯片點(diǎn)亮位于單板上的指示燈，可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的信息反饋，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控和調(diào)試功能。按照本發(fā)明提供的方法，所述響應(yīng)包括所述單板芯片將反饋信息轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)JTAG格式數(shù)據(jù)流利用所述通訊連接傳遞給所述操作控制設(shè)備，進(jìn)一步分析、處理，可以實(shí)現(xiàn)更完善的監(jiān)控和調(diào)試功能。本發(fā)明提供的單板控制方法，采用行業(yè)通用JTAG標(biāo)準(zhǔn)在設(shè)備與目標(biāo)單板芯片之間建立通訊連接，可以為不同的只要帶有JTAG接口的芯片提供一種通用的控制工具，進(jìn)一步可以實(shí)現(xiàn)調(diào)試監(jiān)控，用來(lái)進(jìn)行斷點(diǎn)設(shè)置，單步執(zhí)行等操作；還可以觀察和定位在生產(chǎn)過(guò)程等非調(diào)試情況下單板出現(xiàn)的異常現(xiàn)象如死循環(huán)，內(nèi)存泄漏，性能檢測(cè)等功能，極大滿足了包括現(xiàn)場(chǎng)在內(nèi)的各種環(huán)境下控制調(diào)試監(jiān)控異常的需要。下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖1是本發(fā)明單板調(diào)試控制平臺(tái)與單板系統(tǒng)的連接示意圖。囝2是本發(fā)明單板調(diào)試控制平臺(tái)向單板系統(tǒng)發(fā)送用戶指令的數(shù)據(jù)流示意圖。圖3是本發(fā)明單板調(diào)試控制平臺(tái)從單板系統(tǒng)讀取信息的數(shù)據(jù)流示意圖。圖4是本發(fā)明系統(tǒng)單板調(diào)試控制平臺(tái)運(yùn)行軟件主流程示意圖。圖5是本發(fā)明系統(tǒng)單板調(diào)試控制平臺(tái)JTAG接口驅(qū)動(dòng)模塊流程示意圖。具體實(shí)施例方式本發(fā)明單板調(diào)試控制平臺(tái)采用硬件輔助軟件的系統(tǒng)構(gòu)架，如圖l所示該通用平臺(tái)2通過(guò)JTAG線或JTAG轉(zhuǎn)接口連接到目標(biāo)硬件系統(tǒng)，該目標(biāo)硬件系統(tǒng)是帶有JTAG接口的目標(biāo)單板1,從而獲取JTAG信號(hào)，通過(guò)平臺(tái)軟件進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)調(diào)試、性能檢測(cè)和內(nèi)存分析等功能。該平臺(tái)主要分為3部分，分別是JTAG接口部分A、數(shù)據(jù)處理部分B和人才幾交互界面C。信息流向如圖2和3所示，包括210)用戶通過(guò)人機(jī)界面C輸入操作信息及要求，如調(diào)試或跟蹤信息和設(shè)置斷點(diǎn)要求；220)人機(jī)界面C將操作信息及要求轉(zhuǎn)化為CPU可識(shí)別數(shù)據(jù)流；230)數(shù)據(jù)處理部分B將該操作轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)JTAG格式的^據(jù)流，240)通過(guò)JTAG接口部分A將該數(shù)據(jù)流發(fā)送到被測(cè)芯片中。之后，再通過(guò)310)JTGA接口部分A將芯片調(diào)試信息和寄存器狀態(tài)信息讀取回來(lái)；320)數(shù)據(jù)處理部分B獲取JTAG標(biāo)準(zhǔn)得數(shù)據(jù)流，(處理為CPU可處理的數(shù)據(jù)，再進(jìn)一步處理)；330)處理完畢后將結(jié)果由人機(jī)界面C顯示輸出來(lái)。JTAG接口部分A:是該系統(tǒng)與被測(cè)試系統(tǒng)的信息接口，硬件可以是14幀或20幀的JTAG線；也可以是網(wǎng)口-JTAG轉(zhuǎn)接口；或串口-JTAG轉(zhuǎn)接口；由具體情況確定。軟件部分包括JTAG底層驅(qū)動(dòng)，主要是將軟件形成的TAP輸入輸出序列通過(guò)硬件接口輸出或接收，屏蔽底層硬件IO的具體細(xì)節(jié)。如圖5所示數(shù)據(jù)處理部分B:完成系統(tǒng)主要的統(tǒng)計(jì)和處理功能。硬件包括CPU,存儲(chǔ)單元等。軟件主要包括一個(gè)主流程單元和JTAG輸入輸出處理模塊。其中JTAG輸入輸出處理模塊主要實(shí)現(xiàn)TDI輸入序列組裝、TDO輸出序列拆解.TAP輸入輸出處理模塊提供的方法主要功能就是對(duì)每次輸入輸出任務(wù)的TDI/TDO序列按JTAG標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行鏈合/拆解。這些JTAG數(shù)據(jù)流序列符合IEEE1149.1國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。人機(jī)交互界面C:主要實(shí)現(xiàn)用戶和系統(tǒng)之間的信息交流。硬件主要由顯示器和鍵盤組成。軟件應(yīng)該包括顯示器和鍵盤驅(qū)動(dòng)程序。當(dāng)開(kāi)發(fā)人員想要跟蹤目標(biāo)單板時(shí)，只需設(shè)置本發(fā)明通用平臺(tái)，進(jìn)入軟件跟蹤狀態(tài)，同時(shí)與單板通過(guò)JTAG線相連。啟動(dòng)后，通用平臺(tái)控制TAP狀態(tài)機(jī)的變化，并從平臺(tái)顯示器上得到所需要的信息，進(jìn)行調(diào)試等工作。進(jìn)一步，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明平臺(tái)的軟件，主程序軟件，如圖4所示，包括以下步驟410)初始化；420)檢查是否有鍵盤信息？是，進(jìn)入下一步；否，返回本步驟開(kāi)始；430)處理鍵盤信息；440)調(diào)用JTAG輸入輸出處理模塊；450)調(diào)用JTAG接口驅(qū)動(dòng)模塊；460)獲取目標(biāo)硬件系統(tǒng)信息；470)調(diào)用顯示驅(qū)動(dòng)程序顯示。其中，調(diào)用的JTAG接口驅(qū)動(dòng)模塊流程，如圖5所示，包括步驟510)JTAGTAPcontrol復(fù)位；520)選擇SCANCHAIN;530)通過(guò)掃描路徑移入或移出指定長(zhǎng)度bit數(shù)據(jù)；540)JTAGTAPcontrol復(fù)位。權(quán)利要求1、一種單板控制方法，其特征在于，使用帶JTAG接口的操作控制設(shè)備，包括以下步驟1.1)通過(guò)各自JTAG接口物理鏈接單板(1)芯片，并按JTAG的通訊接口標(biāo)準(zhǔn)相互之間通訊連接；1.2)所述設(shè)備利用所述通訊連接發(fā)送由用戶指令轉(zhuǎn)化的標(biāo)準(zhǔn)JTAG格式協(xié)議流，所述單板芯片接收并響應(yīng)。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述控制方法，其特征在于，所述單板(l)可以是不同種類或型號(hào)的單板，所述芯片也可以是不同種類或型號(hào)的帶JTAG接口的處理器。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述控制方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)化包括JTAG輸出處理對(duì)每次協(xié)議流輸出任務(wù)的輸出TDO序列按JTAG標(biāo)準(zhǔn)分別進(jìn)行拆解。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述控制方法，其特征在于，所述物理鏈接包括所述各自的JTAG接口的物理結(jié)構(gòu)及其之間的連接電纜。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述控制方法，其特征在于，所述設(shè)備的JTAG接口的物理結(jié)構(gòu)可以是網(wǎng)口、串口、JTAG轉(zhuǎn)接口或直接電纜方式。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述控制方法，其特征在于，所述操作控制設(shè)備可以是帶JTAG接口的單板通用控制平臺(tái)(2)、專用控制平臺(tái)或計(jì)算機(jī)。7、根據(jù)權(quán)利要求1所述控制方法，其特征在于，所述響應(yīng)包括所述單板芯片點(diǎn)亮位于單板上的指示燈。8、根據(jù)權(quán)利要求1所述控制方法，其特征在于，所述響應(yīng)包括所述單板芯片將反饋信息轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)JTAG格式數(shù)據(jù)流利用所述通訊連接傳遞給所述操作控制設(shè)備。全文摘要本發(fā)明涉及一種單板控制方法，其使用帶JTAG接口的操作控制設(shè)備，包括以下步驟通過(guò)各自JTAG接口物理鏈接單板(1)芯片，并按JTAG的通訊接口標(biāo)準(zhǔn)相互之間通訊連接；所述設(shè)備利用所述通訊連接發(fā)送由用戶指令轉(zhuǎn)化的標(biāo)準(zhǔn)JTAG格式協(xié)議流，所述單板芯片接收并響應(yīng)。這種方法，采用JTAG標(biāo)準(zhǔn)，可為不同的帶有JTAG接口的芯片提供一種通用工具，控制單板工作，進(jìn)一步可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)控性能、調(diào)試在非調(diào)試情況下單板出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象如死循環(huán)，內(nèi)存泄漏，極大滿足了包括現(xiàn)場(chǎng)在內(nèi)的各種環(huán)境下控制調(diào)試單板的需要。文檔編號(hào)G06F11/36GK101187895SQ20061014581公開(kāi)日2008年5月28日申請(qǐng)日期2006年11月17日優(yōu)先權(quán)日2006年11月17日發(fā)明者任惠琴申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司