HC08系列微控制器在线调试的关键技术分析.pdf

0 引 言 传统的嵌入式应用开发方法主要是使用仿真器模拟目 标 MCU的运行情况， 希望达到在目标系统硬件尚未定版情 况下， 先行调试目标系统的硬件、软件设计， 为系统的研制 提供前期基础。但是，一些情况下，难以实现 100%的实时 仿真， 有些功能在用仿真器调试时十分正常， 而到了实际应 用系统却不能顺利运行。同时，传统的仿真方式的一些调 试功能仅适用于初学者，对于具有一定开发经验并拥有通 用功能模块积累的开发者， 往往增加了开发时间。 目前， 许多公司新推出的微控制器已经具备了在线调试 接口或模块， 如： Freescale公司HC08系列MCU的MON接口、 S08 及 S12系列的BDM接口。作者所在的苏州大学 Freescale 嵌入式实验中心经过几年的努力，在研究这些调试接口的基 础上， 自主研制了HC08 系列微控制器的在线调试系统。 该系统与传统的仿真器相比具有如下新特点： ①传统仿 真器的 “仿真系统” 与实际目标系统的硬件不是一套系统， 难 以实现目标系统的全部功能， 这主要是由于过去的目标系统 的程序存储器多为 OTP、EPROM 或不支持在线写入的存储 器。新型的开发系统的硬件可以直接构成目标系统的评估 硬件， 所调试的软件即运行于此系统， 可以实现 100%在线实 时仿真； ②与传统仿真器相比， 提供的调试功能与方法更多， 操作更加简便，可以缩短开发进程； ③由于开发系统的硬件 体系就是目标评估系统， 不必为仿真功能配置另外硬件， 极 大地减少了开发过程中的硬件实验成本。鉴于国内具有这 种功能的新型仿真开发工具还较少， 技术仍在完善之中， 本 文重点讨论我们研制的HC08系列微控制器在线调试系统的 一些关键技术。 1 在线调试系统模型 在线调试系统的核心思想是通过芯片的调试接口，控制 目标芯片程序的运行与停止， 获取目标芯片程序的运行信息， 如： 内存单元的数值、 PC指针、 堆栈指针等信息， 同时观察硬 件系统的运行情况， 综合软硬件信息， 判断程序的正确性。 为了实现对目标芯片程序的在线调试功能，上位机软件 提供源程序的断点设置功能、接收目标芯片运行信息及对目 标芯片程序的控制。上位机不能直接和目标芯片的调试接口