JTAG эмуляторы

Средства отладки микроконтроллеров. JTAG эмуляторы, C компиляторы - для микроконтроллеров семейств: ARM7, ARM9, 8051, MSP430 (Texas Instruments), MAXQ (MAXIM).

§  Инструментальные средства отладки микроконтроллеров

§  JTAG эмулятор - что это такое

§  JTAG эмуляторы - номенклатура

CodeMaster-ARM Средства отладки и разработки для микроконтроллеров ARM. JTAG эмулятор, C компилятор ARM, программатор ARM, интегрированная среда разработки.	CodeMaster-52 Средства отладки и разработки для микроконтроллеров Intel 8051. JTAG эмулятор, C компилятор, ассемблер, интегрированная среда разработки.	Project-430 Средства отладки и разработки для MSP430. JTAG эмулятор, C компилятор, программатор MSP430, интегрированная среда разработки.

Инструментальные средства отладки микроконтроллеров

Инструментальные средства отладки микроконтроллеров призваны минимизировать проблемы разработчика. На данный момент, список самых эффективных инструментальных средств отладки и разработки, наиболее часто используемых при разработке и отладке систем с микроконтроллерным ядром, выглядит следующим образом:

• Внутрисхемный эмулятор;
• JTAG эмулятор (отладчик);
• Программный отладчик симулятор;
• Контроллеры-конструкторы.

При разработке и отладке современной микроконтроллерной системы трудно обойтись и без C компилятора, интегрированной среды разработки (IDE), универсального программатора.

Программные и программно аппаратные средства отладки: Внутрисхемный эмулятор, JTAG отладчик, C компилятор, отладчик симулятор, интегрированная среда разработки (IDE) - производимые фирмой Фитон, в состоянии обеспечить весь технологический цикл разработки и отладки систем на базе микроконтроллеров следующих семейств:

ARM, 8051, PIC (Microchip), Intel MCS-96 (и его аналога КЛ1874ВЕ36), AVR (Atmel), RSC4x (Sensory), CoolRISC (XEMICS), MSP430 (Texas Instruments), MAXQ (MAXIM).

Все инструментальные средства отладки созданы с учетом возможности их комплексного использования в рамках интегрированных пакетов разработки Project-XX и/или CodeMaster-XX

Для приобретения профессиональных навыков работы с микроконтроллерной техникой, весьма полезным может оказаться освоение пакетов инструментальных средств, которые представлены на странице "Обновление П.О. и Демо версии".

JTAG эмулятор

Отладка микроконтроллеров по JTAG интерфейсу с использованием встроенных в кристалл отладочных функций.

В последнее время компании производители микропроцессоров и микроконтроллеров интегрируют в свои новые разработки модули с функциями встроенной отладки – отладчики на кристалле (on-chip debug). Для поддержки функций встроенной отладки необходим специальный канал связи с компьютером. Чаще всего в качестве такого канала используется тестовый последовательный интерфейс типа JTAG или его производная, поэтому аппаратное средство отладки, построенное на базе встроенного в кристалл отладочного модуля, часто называют JTAG эмулятором.

JTAG эмулятор - основные достоинства

1. Низкая стоимость средства отладки.
В простейшем случае, JTAG эмулятор может состоять из кабеля, соединяющего порт компьютера с JTAG портом на отлаживаемой плате. Все режимы отладки микроконтроллера поддерживаются программным обеспечением.

2. Максимально точное соответствие условий отладки рабочим условиям серийного изделия. Отладка микроконтроллера может осуществляться на серийной плате (при условии ее предварительной подготовки – на этапе разработки необходимо предусмотреть 5-ти штырьковый разъем для JTAG интерфейса) без каких-либо ее переделок, на серийном микроконтроллере. Как следствие, электрические и временные характеристики системы в процессе отладки абсолютно идентичны характеристикам рабочего режима.

Какие функции отладки JTAG эмулятор выполняет не хуже традиционного внутрисхемного эмулятора

1. Пошаговый режим низкого уровня (по машинным инструкциям).
Как правило, во всех встроенных отладчиках аппаратно реализован режим выполнения программы по машинным инструкциям. JTAG эмулятор обеспечивает пошаговый режим низкого уровня.

2. Заморозка периферии в останове.
В момент перехода в режим останова выполнения программы пользователя, JTAG эмулятор блокирует источник тактовой частоты, управляющий работой центрального процессора и периферийных устройств. Это обеспечивает точное отслеживание модельного времени. JTAG эмулятор обеспечивает точное соответствие времени выполнения программы пользователя времени работы периферийных устройств.

3. Доступ к ресурсам микроконтроллера в останове.
JTAG эмулятор предоставляет доступ ко всем ресурсам микроконтроллера в режиме останова выполнения программы пользователя.

В чем JTAG эмулятор уступает традиционным внутрисхемным эмуляторам?

1. Необходимое условие - наличие FLASH памяти.
Поскольку для загрузки программы пользователя для отладки JTAG эмулятор использует собственную память микроконтроллера, то необходимым условием реализации отладчика на кристалле является наличие встроенной в микроконтроллер FLASH памяти программ. В микроконтроллерах, у которых используется другой тип памяти программ (EPROM, OTP, масочная), реализация отладчика (JTAG эмулятора) на кристалле невозможна.

2. JTAG эмулятор имеет ограниченное количество точек останова.
Обычно количество аппаратно реализованных точек останова находится в пределах 2-х точек. В некоторых кристаллах это количество может быть расширено до 8-ми. В этом плане, JTAG эмулятор уступает, т.к. хороший традиционный внутрисхемный эмулятор не имеет ограничений на количество аппаратных точек останова.

3. Пошаговый режим по операторам языка высокого уровня.
«Честная» реализация такого режима в JTAG эмуляторах затруднена в связи с ограниченным количеством точек останова. Обычно для отработки этого режима в исходный текст отлаживаемой программы в начале каждого оператора языка высокого уровня прописывается команда вызова отладочного монитора. Это приводит к тому, что программа пользователя, которая загружается для отладки отличается от рабочей программы бОльшим размером и бОльшим временем выполнения. Соответственно, это нарушает масштаб реального времени выполнения программы пользователя в режиме отладки с JTAG эмулятором. В некоторых случаях это ограничение может оказаться существенным - например, программа в отладочном варианте просто не уместится в существующий объем памяти, или время ее выполнения увеличится настолько, что будет нарушено выполнение рабочих алгоритмов, привязанных к реальному масштабу времени.

4. Выполнение программы в реальном масштабе времени.
Может происходит с нарушениями масштаба реального времени по причинам, изложенным в п. 3.

5. Доступ к ресурсам микроконтроллера «на-лету».
Как правило, JTAG эмулятор не допускает чтение или запись ресурсов микроконтроллера (памяти программ, данных, регистров) без останова выполнения программы пользователя. В традиционных внутрисхемных эмуляторах такая возможность в том или ином виде реализуется.

6. Аппаратный трассировщик.
JTAG эмулятор либо не содержит аппаратный трассировщик, либо он бывает реализован в очень ограниченном варианте.

7. Точки останова по комплексным условиям.
Как правило, JTAG эмулятор не поддерживает точки останова по сложным (комплексным) условиям, которые реализованы в традиционных внутрисхемных эмуляторах. Под сложным условием понимается условие, связывающее такие разнородные параметры микроконтроллера, как адрес, данные, тип доступа (чтение/запись), тип памяти (код, данные), внешние выводы, состояние внешних сигналов на плате пользователя, время выполнения программы и т.п.

8. Анализатор выполненного кода (Code Coverage Monitor).
JTAG эмулятор не позволяет реализовать функции анализатора кода.

JTAG эмулятор - какие семейства микроконтроллеров поддерживаются

♦   JTAG эмулятор микроконтроллеров ARM7, ARM9, Cortex-M0, Cortex-M1, Cortex-M3 .  JTAG эмулятор JEM-ARM входит в пакет CodeMaster-ARM

♦   JTAG эмулятор микроконтроллеров с ядром 8051 JTAG эмулятор JEM-52 входит в пакет CodeMaster-52

♦   JTAG эмулятор микроконтроллеров MAXQ. JTAG эмулятор входит в пакет CodeMaster-MQ

♦   JTAG эмулятор микроконтроллеров MSP430. JTAG эмулятор PICD-430 входит в пакет Project-430

назад