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对基于SoC系统设计的探查

上网日期: 2012年07月18日 ?? 作者: Ron Wilson ?? 我来评论 字号:放大 | 缩小 分享到:sina weibo tencent weibo tencent weibo


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关键字:芯片系统? 微处理器? 存储器? 总线?

如果您要开发自己的调试工具,那么,这会很难。您可以估算数据采集模块和中心控制器之间的传播延时,然后,对数据流进行后处理,使其对齐。但是,这一方法难以解决时钟域交叉的非确定性延时问题。您可以分配一路主时钟,使用它对您采集的数据进行时间戳处理,但是,这需要很大的电路开销。泰克等提供的商用解决方案同时使用了硬核IP和软件算法,在底层自动完成所有这些工作。通过这些算法,可以在一个与时间相关的视图中看到SoC不同时钟域和不同物理位置上的事件,通常会发现意外的系统行为。

即使是自动完成,仍然会有变化。如果把在系统中不同部分同时发生的小事件作为触发器,只定义这类事件——例如,ADC输出等于0,而一个CPU内核进入某一中断服务例程,那么会出现什么情况?如果事件不仅仅涉及到不同的地方,而且还有不同的抽象级——例如,串行端口的接收眼图闭上后,出现了堆栈上溢,又会怎样呢?Quinton把这类跨域分配事件触发描述为系统触发的“圣杯”。正如这一隐喻所示,很难找到合适的解决方案。但是,采集了足够的数据,经过认真思考,构建能够采集这类复杂事件的本地触发器,通常能够实现这些解决方案。

从芯片到系统

我们详细讨论了芯片级调试功能,它比简单的CPU调试内核有很大的进步。对于开发自己的SoC的系统设计人员,这些数据非常有用。但是,其他人会怎样,谁会使用他人的芯片设计?这里的很多理念仍然能发挥作用。

其中最首要的是重视提前做好规划:确定用户及其使用环境,制定测试策略,回答这些用户可能提出的问题,规划数据采集来支持这一策略。最大的不同是,芯片设计人员会提出这些问题,然后,在他们的SoC中开发结构。系统设计人员也会提出问题,然后,通过SoC供应商所提供的工具以及他们的支持来解答问题。

相应的,系统设计团队至少会向他们的SoC供应商提出三类很难的问题。第一,芯片供应商会提供调试工作台——例如,Tektronix或者ARM主软件包,来控制SoC的调试硬件吗?主软件包能够很好的适应您现有的系统调试环境吗?

第二,硬件实际接触SoC中的哪一点?您只获得了一个CPU内核的触发/跟踪功能,或者芯片提供CPU、加速器、总线和外设控制器的扩展采集,跟踪以及交叉触发功能吗?第三,调试子系统会提供哪些方法来观察系统中其他芯片和器件的状态?

这些问题的答案会定义系统团队连接哪类外部测量设备工作台,在哪些工作台上能够实现他们的系统调试计划。在这么多的系统工程中,关键是尽早开始对调试进行规划——在工程的体系结构设计阶段。没有足够的数据呈现,就开始调试基于SoC的系统,这种场景很快就会很难维持下去。


作者:Ron Wilson

总编辑,Altera公司


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