【摘 要】
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随着集成电路制造工艺的进步,处理器设计水平的提高,处理器的复杂度呈指数幅度上升,而对故障的查找和修复却变得越来越困难.传统处理器的调试采用监测并控制其地址与数据总线
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随着集成电路制造工艺的进步,处理器设计水平的提高,处理器的复杂度呈指数幅度上升,而对故障的查找和修复却变得越来越困难.传统处理器的调试采用监测并控制其地址与数据总线的方法.对于高度集成化的系统芯片,监视系统总线往往不能定位内部故障所在.
目前广泛使用的JTAG调试技术在一定程度上解决了这个问题,几乎所有主流的处理器内都集成了JTAG调试功能.但是目前为一些处理器厂商公开的JTAG调试技术都是针对精简指令集(RISC)体系结构下的处理器,针对复杂指令集(CISC)体系结构处理器的JTAG调试技术却没有相关的资料可供参考.
面对这种形势,本文设计了一套针对CISC体系结构处理器的硬件调试机制--GXTAG,并将GXTAG机制实现到了GodsonX处理器(一个CISC处理器)的硬件设计中.GXTAG在JTAG的基础上,复用了JTAG的外部端口,因此没有额外的芯片引脚,而且在处理器核内,GXTAG尽量共享处理器已有的软件调试通路,减小了开销.利用GXTAG,宿主机经并口给目标处理器发出异步断点或启动调试断点,使目标机进入调试状态,在调试状态下可以设置指令断点、数据断点、10断点、单步断点,实现对目标处理器运行过程的控制.利用GXTAG还可以查询和修改所有通用寄存器的值,查询处理器内部程序员不可见的影子寄存器的值,访问目标处理器中的TLB表项的内容,读写TAP空间存储区、系统内存、SDRAM、ELASH和IO空间等.而且本设计还有很好的扩展性,可以根据需要修改GDB stub端,添加调试命令,给CISC处理器的硬件调试和系统级软件调试带来了方便.
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