基于EJTAG的即时追踪型可调试性设计研究

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随着处理器设计难度和复杂度的不断提升,硅后调试在保障处理器设计正确性方面的意义越发重要,可调试性设计面临一定的挑战。首先,对于经典的抢占型的可调试性设计来说,由于调试状态下的系统行为与正常状态下的系统行为可能不一致,而影响调试的成效。其次,即时追踪型可调试性设计,虽然可以规避上述不一致性问题,但是为了提高调试的可观测性,时常需要消耗芯片宝贵的引脚资源;同时,往往由于调试逻辑对功能逻辑依赖性强,而导致设计的可移植性很差。因而,寻找一种低引脚开销、高观测能力、功能逻辑依赖性弱的即时追踪型可调试设计的方法就显得十分重要。  EJTAG接口利用类似JTAG的TAP访问方式,将测试数据传入或者传出处理器核。本文利用EJTAG接口的相关特点,提出了一种使用EJTAG控制信息采集和追踪观测的即时追踪型可调试性设计方法,本文的主要工作和贡献包括:  将EJTAG接口与即时追踪型可调试性设计相结合,提出了一种基于EJTAG的即时追踪型可调试设计方法。该方法使用EJTAG接口进行调试控制信息的送入以及追踪信息的送出,没有额外的引脚开销。该方法利用被调试的MIPS处理器核只有单一系统时钟的特点,使用同步信息采集控制的方式,用于收集同一系统状态下的信息。方法中,运用分批次传输方式,增加可追踪的信息数量。通过对追踪信息送出过程的分析,方法中采用EJTAG直接控制和预设置控制两种传输通路配置方式,以兼顾追踪灵活性和追踪效率。方法中通过软硬件相结合的方式,维护信息采集和追踪过程中的数据稳定性,并使得调试过程中的时间节点可计算,即可以通过软件灵活的控制调试过程。整个设计方法不依赖于功能逻辑提供状态信息,因而有较好的可移植性。  基于上述设计方法,本文实现了一个调试原型电路,并通过仿真验证。
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