[发明专利]一种用于片上调试的单线接口方法

说明书

本发明公开了一种用于片上调试的单线接口方法，该方法通过硬件部分和软件部分实现，硬件部分通过微处理器实现，微处理器具有单线接口，微处理器通过数字逻辑进行信号编解码后，再进行串并转换，得到并行控制总线，最终与微处理器总线合并后，通过单线接口控制MCU的片上外设。软件部分则通过软件底层函数进行信号编解码，再将转换后的字节信息作为函数参数传递给上层，并最终通过USB协议传递到PC端。

方法领域

本发明属于集成电路方法领域，特别涉及一种片上调试的接口方法。

背景技术

基于片上调试模块(In-Circuit Debug，ICD)的MCU内核当中，作为嵌入式系统实时仿真调试的核心技术。而ICD技术最重要的一个技术模块，就是调试端口通信技术。

目前MCU的调试技术，主要有ICE(In-Circuit Emulation)和ICD两大技术。相比ICE技术，ICD技术最大的特点是片上调试，即直接在真实的MCU上面进行单步调试，实时性高、调试运行的结果基本与最终的运行结果相同。国外微控制器厂商，如TI的MSP430系列，ARM的Cortex系列等，都有自己的调试专利技术。一般调试技术与处理器内核是一体的，是微处理器领域的重要分支。处理器、调试器(仿真器)以及编译器是嵌入式系统的三大关键性技术。在8位MCU领域，国内由于一直没有自主开发的处理器内核，相应的调试专利技术也是非常匮乏。

如专利申请201410728172.0公开了一种应用于航空电子技术领域的面向ICD的ARINC429总线信号仿真测试组件。本发明定义一组符合ARINC429标准的基本信号类库，构建ARINC429总线信号的标准模型，在用户录入ICD信息后，生成仿真信号配置文件，采用XML格式的文件保存ARINC429总线信号配置文件数据；ARINC429总线读取信号配置文件的配置信息，加载相应的ARINC429信号控件，在ARINC429总线信号仿真输出界面，设置参数工程值，根据信号配置文件的配置信息将参数工程值自动解算为ARINC429源码值，将数据打包传送给ARINC429板卡驱动层接口，驱动仪器输出仿真信号。然而，该专利申请仍然需要传统的总线控制模式，虽然能够保证数据的传输速率，但是占用资源多，效率低。

发明内容

基于此，因此本发明的首要目地是提供一种用于片上调试的单线接口方法，该方法仅需要一根通信线实现调试控制信息的编解码，在能保证数据传输速率的情况下，极大的减少了引脚资源的占用。

本发明的另一个目地在于提供一种用于片上调试的单线接口方法，该方法采用自定义的主从模式的单线协议，在芯片处理器端通过硬件逻辑实现从机，并在调试探针设备CS-Link中实现主机，且实现简便，成本低廉。

为实现上述目的，本发明的方法方案为：

一种用于片上调试的单线接口方法(简称CS-SWD，英文含义是Chipsea SingleWire Debug)，其特征在于该方法通过硬件部分和软件部分实现，硬件部分通过微处理器实现，微处理器(MCU)具有CS-SWD接口，微处理器通过数字逻辑进行信号编解码后，再进行串并转换，得到并行控制总线，最终与微处理器总线合并后，通过CS-SWD接口控制MCU的片上外设。因此，可以从通过CS-SWD接口，PC端的集成开发环境便可以实时的获取MCU内部任何信息。软件部分则通过软件底层函数进行信号编解码，再将转换后的字节信息作为函数参数传递给上层，并最终通过USB协议传递到PC端。

本发明采用一种单线通信协议。一般MCU的引脚资源都比较紧张，调试引脚一般复用正常引脚。调试口越多，意味着用户在调试过程中，更多的正常引脚无法使用。因此，本专利提出单线通信协议，最大限度的减少复用。

进一步，所述单线接口遵从单线接口协议，单线接口协议总共分为三层：码元层、通信层、命令层，其中：

码元层：定义了码元的基础格式；