[发明专利]带特殊功能寄存器断点的增强型微处理器片上动态跟踪方法

权利要求书

1.一种带SFR断点的增强型微处理器片上动态跟踪方法，其特征在于：通过一个集成在微处理器内部的独立的带SFR断点功能的增强型片上调试模块，将程序执行过程中的某些位置程序地址或某些SFR设置为观察点，然后对这些观察点处指定的信息进行跟踪、记录和实时的输出；其具体步骤为：

a.设定一个调试命令寄存器模块DBG_command，用于产生调试所需的命令，控制调试的起始和方式；

在调试模块的调试命令寄存器DBG_command中选择断点模式为地址比较模式或SFR断点模式，选择需要输出的特殊功能寄存器。如果选择地址比较模式，可以设定断点为当前地址或断点寄存器指定的地址；若选择SFR断点模式，还需设定选择哪个SFR作为断点；

b.在断点寄存器breakpoint register写入值；

c.若选择地址比较模式，将程序计数器指针PC与预设的断点寄存器值进行比较，相等则停止微处理器的运行，并将预设的特殊功能寄存器的值输出到输出SFR寄存器desired_SFR；

d.若选择SFR断点模式，将选定的SFR值与预设的断点寄存器值进行比较，若相同则停止微处理器的运行，并将预设的特殊功能寄存器的值输出到输出SFR寄存器desired_SFR；

e.通过设置外部的调试使能DBG_en信号为高电平来启动动态跟踪过程，满足设置条件，进入调试状态，这时只需将调试使能DBG_en信号设置为低电平就可以恢复到原来的正常运行状态。

2.根据权利要求1所述的带SFR断点的增强型微处理器片上动态跟踪方法，其特征在于所述的步骤a中设置调试模块的调试命令寄存器DBG_command的方法为：

定义DBG_command为一个8位的寄存器，它被用来存储调试工具所发出的调试命令的二进制编码，并将接收到的调试命令译码为相应的控制信号。根据不同的工作方式设定DBG_command：

如果工作在地址比较模式，方式选择位mode置0；地址选择位PC_break等于01时选择当前地址，等于10时选择指定的地址；调试开始标志位start置1时调试开始，置零时调试结束。如果工作在SFR断点模式，方式选择位mode置1；输出SFR的选择位SFR_output_select定义了3位，可以在8个不同的SFR中选择；SFR断点选择位SFR_select定义了两位，可以在4个不同的SFR中选择哪个作为断点；单步运行标志single_step置1时，单步运行。

3.根据权利要求1所述的带SFR断点的增强型微处理器片上动态跟踪方法，其特征在于所述的步骤b中的断点寄存器的设置方法为：

如果工作方式选择为地址比较模式，则此时的断点寄存器为16bit，如果工作方式选定为SFR断点模式，则断点寄存器为8bit。

4.根据权利要求1所述的带SFR断点的增强型微处理器的片上动态跟踪方法，其特征在于所述的步骤c中的地址比较模式工作的方法为：

微处理器按照程序地址指针PC运行，所以地址比较的模式就是将PC的值与断点寄存器的值进行比较，当PC运行到特定的地址，即与断点寄存器值相同时，输出符号信号到时钟模块，暂停微处理器的运行，同时调试时钟开始工作。在调试时钟下，将所需察看的特殊功能寄存器值输出到输出寄存器desired_SFR；

5.根据权利要求1所述的带SFR断点的增强型微处理器的片上动态跟踪方法，其特征在于所述的步骤d中的SFR断点模式工作的方法为：

首先，在DBG_command寄存器中设置需要设置为断点的SFR；因为在DBG_command寄存器中定义了了两位用于断点SFR的选择，所以一共可以在4个常用的SFR中进行选择；选择断点SFR后，若将选定的SFR中的值与断点寄存器进行比较，若相等，则触发断点条件，输出符号信号到时钟模块，微处理器暂停运行，进入调试模式；同时调试时钟开始工作；在调试时钟下，将所需察看的特殊功能寄存器值输出到输出寄存器desired_SFR；

6.根据权利要求1所述的带SFR断点的增强型微处理器的片上动态跟踪方法，其特征在于所述的步骤e中的调试模式和正常运行模式切换的方法为：

正常模式下，微处理器正常运行，若完成以下的工作，则进入调试模式。首先，设定调试使能信号，如果此时信号值设定为“1”，则进入调试模式，此时再向调试命令寄存器输入特定的值，此时调试命令寄存器中的调试开始标志位置1时调试开始，当微处理运行到特定的触发条件时，则进行相应的调试处理；从调试状态恢复到正常运行状态，只需将调试使能信号置为低电平即可。