DSP仿真器的必要性及原理
發(fā)布時間：
2021-12-15 17:13
來源：
在線仿真器 (In-Circuit Emulator，ICE) 是用來調試嵌入式系統(tǒng)軟件的硬件設備。嵌入式系統(tǒng)開發(fā)者要面對一般軟件開發(fā)者所沒有的特殊問題，因為嵌入式系統(tǒng)往往不像商業(yè)計算機那樣具有鍵盤、顯示屏、磁盤機和其他各種有效的用戶界面和存儲設備。當仿真器被插入到待開發(fā)芯片的某個部分的時候，在線仿真也被稱作硬件仿真。這樣的在線仿真器，可以在系統(tǒng)運行實時數(shù)據(jù)的情況下，提供相對很好的調試能力。
編程器：有兩個部分組成，分別為編程器（又叫燒錄器、燒寫器）和連接線。把裸芯片（非裸芯片電擦除后再燒寫、OTP的報廢）放入編程器中，啟動軟件連接，就可以燒寫了。
一般來說調試是通過調試工具完成的，調試工具通常是一個在PC 上運行的軟件。Debugger 調試工具的主要任務是從目標CPU 獲取信息并控制程序在目標CPU 上的運行（例如單步執(zhí)行，設置斷點，運行）。但仿真器在執(zhí)行上述工作時需要把在目標CPU 上運行的程序停下來。對于實時系統(tǒng)需要實時調試工具，實時調試工具是在不停止目標CPU 工作的情況下，從目標CPU 獲取信息并控制程序在目標CPU 上的運行。想要實現(xiàn)實時調試，需要在調試工具和目標CPU 之間建立一條實時信息通道。實時通道包括兩個方面：硬件通道和軟件通道。我們稱實時硬件通道為實時仿真器，實時軟件通道為實時調試工具。
仿真器應該與目標MCU在電氣及物理上等價，并能在開發(fā)系統(tǒng)中替代MCU。目標系統(tǒng)的操作可由調試工具得以控制及觀察。在開發(fā)初期，開發(fā)系統(tǒng)依靠仿真器工作，當目標功能完善后，仿真器將被真正的MCU取代。
1、DSP實時調試——Realtime Emulator
要在調試工具和目標CPU 之間實現(xiàn)硬件實時通信通道，需要在PC 端和目標DSP 端定義硬件接口。TI 的DSP 用JTAG 作為硬件調試接口，我們通常所用的PC 端的硬件接口有PCI、USB、EPP、PCMCIA，所以ICE包括兩個接口，一個是連接到目標板上的MCU插座，另一個與PC相連。（使用仿真器前一定要檢查一下供給的電源是否正確，否則很容易造成仿真器損壞。）實時仿真器的代表是TI 的XDS560 和聞亭公司的XDS560，支持高速RTDX、ATE，并包含了510的主要函數(shù)。TI 的XDS510和聞亭公司的XDS510 是準實時仿真器，支持低速RTDX，但不支持AET。
2、Realtime Debugger——High Speed RTDX
為在調試工具和目標CPU之間實現(xiàn)軟件實時數(shù)據(jù)交換通道，TI在CCS中定義了RTDX技術（實時數(shù)據(jù)交換）。在PC上使用CCS調試工具的使用者要在目標DSP中使能RTDX模塊，DSP軟件工程師要把RTDX.obj與他自己的程序連接起來，然后在他的應用軟件中調用RTDX功能。當使用RTDX功能時，需要停止目標DSP的運行，然后在調試工具和DSP之間建立數(shù)據(jù)通道。當使用TDS510或XDS510型號的仿真器時，RTDX的速度僅有5-10K bytes/S，對于DSP的應用來說，這遠遠不夠。仿真器與DSP的JTAG接口造成了RTDX的瓶頸，想要增大RTDX的帶寬就需要使用TDS560 或XDS560 和選擇DSP的EJTAG接口（如6211，64x，55x）。如果使用XDS560和6211芯片，RTDX速度可以提高到1.5M bytes/S,我們稱之為高速RTDX。
3、Real Time Event Debug——Advance Event Trigger (AET)
在實時系統(tǒng)，需要處理（像硬件中斷，定時器）這樣的實時事件。我們在處理一般事件時，通常是在中斷程序入口插入一個軟件中斷，事件一旦被觸發(fā)，程序將停在中斷處，我們可以觀察所需要的信息。但目標DSP被停止運行后，我們將丟失其他的實時事件和實時數(shù)據(jù)流。為解決這樣的問題TI 提出了AET（高級事件觸發(fā)），我們可以在不停止DSP運行的情況下捕捉到實時事件。要運行AET，我們需使用560和選擇有EJTAG接口的DSP芯片（621X，64X，55X，OMAP）。
DSP仿真器為什么必須連接目標系統(tǒng)（Target）？
DSP的仿真器同單片機的不同，仿真器中沒有DSP，提供IEEE標準的JTAG口對DSP進行仿真調試，所以仿真器必須有仿真對象，及目標系統(tǒng)。目標系統(tǒng)就是你的開發(fā)板，上面必須有DSP。仿真器提供JTAG同目標系統(tǒng)的DSP相接，通過DSP實現(xiàn)對整個目標系統(tǒng)的調試。
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