TKScope支持菊花鏈結構的多內核系統仿真

廣州致遠電子股份有限公司

嵌入式系統的多核時代已經來臨，您準備好了嗎？近年來，電子技術、半導體技術取得了突飛猛進的發展，多核架構已經逐漸從高端服務器走向個人PC，并且在嵌入式領域嶄露頭角。

面對日益復雜的嵌入式系統，單個ARM器件往往不能滿足實際的要求，系統可能需要多個ARM器件的協調配合才能完成用戶設定的任務。多個ARM器件的調試就需要將硬件連接成菊花鏈的形式，這樣只需要一個JTAG接口就能夠對菊花鏈上的任意ARM器件進行仿真調試。傳統的仿真器僅僅能支持一次調試其中一個器件，無法同時控制另一個器件的運行！

TKScope率先支持菊花鏈結構的多內核系統仿真，支持菊花鏈上的多個器件同時調試，用戶可以同時將多個IDE連接到一臺仿真器分別調試各個內核器件。

1 菊花鏈結構簡介

多個器件的硬件連接成菊花鏈結構，連接JTAG接口TDO的器件為菊花鏈上的第一個器件，連接JTAG接口TDI的器件為菊花鏈上的最后一個器件。前一個器件的TDI和后一個器件的TDO連接在一起，菊花鏈上所有的ARM器件的TMS、TCK信號連接在一起。

例如，系統中菊花鏈上存在兩個ARM器件，一個是雙核器件LPC4300，一個是ARM7TDMI內核器件LPC2138。菊花鏈硬件連接示意圖如圖1所示。

圖1 菊花鏈硬件連接

2 TKScope仿真器設置

TKScope支持菊花鏈結構的多內核系統的調試，例如，一臺TKScope仿真器可以同時調試LPC4300器件內部的Cortex－M4和Cortex－M0內核，以及LPC2138器件內部的ARM7TDMI內核。而且，在一臺PC機上可以同時打開各個內核的工程文件進行同步調試，例如，可以打開3個IDE環境，同時連接到同一臺仿真器上進行同步調試。這是傳統的仿真器不可比擬的特性。

TKScope仿真菊花鏈結構的多核系統，設置方法與單核調試時基本相同，只是［主要設置］選項中的［時鐘］設置需要特別注意。此時，［時鐘模式］只能選擇［固定時鐘］，JTAG時鐘值根據實際調試芯片的特性設置。JTAG時鐘值需要考慮到菊花鏈上的所有器件特性，不能大于任何一顆ARM器件運行的JTAG時鐘值。而且所有的ARM器件的JTAG時鐘值最好設置一致。

例如，ARM7TDMI內核器件，JTAG最大時鐘值為1MHz；Cortex－M4和 Cortex－M0內核器件，JTAG最大時鐘值為4MHz。綜合考慮，JTAG時鐘值設置不能高于1 MHz，圖2所示為［主要設置］界面，JTAG時鐘值設置為0.5MHz。

圖2 主要設置界面

3 TKScope調試多核系統

TKScope仿真ARM內核支持多種主流IDE環境，如TKStudio、Keil、IAR、Eclipse、RVDS、ADS等等。多核系統同時調試時，可以選擇相同的IDE環境，也可以選擇不同的IDE環境。例如，本文示例的兩個器件同時調試，3種內核對應3個工程文件，可以全部選擇在Keil環境下；也可以分別在不同的IDE環境下，例如Cortex－M4內核在Keil環境下，Cortex－M0內核在TKStudio環境下，ARM7TDMI內核在Keil環境下。

（1）在Keil中調試Cortex- M4內核

在Keil環境下打開Cortex－M4內核的工程，TKScope仿真器正確設置。然后，打開仿真器的［TAP設置］界面，如圖3所示，選擇Cortex－M4后，［確認］退出。之后即可進行正常的調試。

圖3 Keil下調試Cortex- M4內核設置

（2）在TKStudio中調試Cortex-M0內核

在TKStudio環境下打開Cortex－M0內核的工程，TKScope仿真器正確設置。然后，打開仿真器的［TAP設置］界面，如圖4所示，選擇Cortex－M0后，［確認］退出。之后即可進行正常的調試。注意，如果此時已經在Keil中調試Cortex－M4內核，無需退出調試！因為TKScope仿真器支持多個IDE同時連接，這與傳統仿真器在多核調試上有很大的區別。

（3）在Keil中調試ARM7TDMI內核

在Keil環境下打開ARM7TDMI內核的工程，TKScope仿真器正確設置。然后，打開仿真器的［TAP設置］界面，如圖5所示，選擇ARM7TDMI后，［確認］退出。之后即可進行正常的調試。同樣，如果系統中的其他內核已經處于調試狀態，那么內核會出現占用標志。

圖4 TKStudio下調試Cortex- M0內核設置

圖5 Keil下調試ARM7TDMI內核設置

（4）TKStudio、Keil聯調多核效果

當完成上述設置后，便可分別在TKStudio、Keil環境中切換至Debug模式，TKScope將分別完成Cortex－M4、Cortex－M0、ARM7TDMI內核的初始化配置、程序下載。在進入Debug模式后，可以任意地在任何一個IDE環境中設置斷點、單步、全速運行。此時您完全掌握了調試狀態下 Cortex－M4、Cotex－M0、ARM7TDMI內核的運行控制權，為程序問題的查找帶來了極大的便利。

4 小 結

作為專業的仿真器品牌，TKScope不僅及時地支持新內核、新芯片種類，而且也一如既往的關注用戶需求，為多核調試提供著全面的支持。TKScope仿真器后續會不斷地創新和發展，保持與嵌入式處理器同步發展和進步。