[发明专利]一种基于UART接口的嵌入式系统调试方法

权利要求书

1.一种基于UART接口的嵌入式系统调试方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，打开调试功能使能信号，开始监测UART接收端，关闭UART的中断功能，集成电路芯片内的调试状态机进入等待状态，等待上位机指令；

步骤二，当集成电路芯片的UART接收端收到上位机指令后，UART接收FIFO状态改变，触发调试状态机来主动读取指令，判断是否是有效的指令字头；

步骤三，若是有效的指令字头，开始判断操作是读或者写，并继续读取UART接收端后续数据，若不是有效命令则会丢弃数据并继续监测接收端；后续数据包括：操作地址、操作次数和总线数据宽度字节有效信息；

命令字的类型分为：单地址读操作模式、单地址写操作模式、地址递增读操作模式、地址递增写操作模式，以命令字的特征字头区分，字头占4个字节；

读操作表示上位机读取集成电路芯片内部指定地址信息，写操作表示上位机向集成电路芯片内部指定地址写入数据；指令字头后跟随32位内部总线地址，地址递增操作情况下为起始地址，占4个字节；地址后跟随4位操作数量和4位字节有效信号，占1字节；4位字节有效信号支持1、2、4字节，分别对应二进制的2`b0001、2`b0011、2`b1111；4位操作数量表示在4位字节有效信号基础上对嵌入式系统内部总线的操作次数；写命令在以上命令字信息后还需要跟随数据，地址递增操作模式的数据的字节数由操作数量、字节有效信息决定；若操作数量和字节有效最大，那么单个命令字可以实现最大16乘以4等于64字节的操作；读命令在命令字信息后不用附加数据；

步骤四，若判断指令为写操作，调试状态机发起一次内部总线写操作；状态机写操作的单地址模式只写一次内部总线，地址递增模式还会进行地址累加，并继续将后续数据写入累加后地址；若写入数据长度等于操作数量乘以字节有效信息中为1的个数后，停止写操作，状态机回到初始状态，等待新指令；

步骤五，若是判断为读操作，调试状态机就会发起内部总线读操作；读操作的单地址模式只会读取一次内部总线，并将读取数据通过UART发送出去；地址递增模式还会进行地址累加，继续发起内部总线读取操作，并将读取数据通过UART发送；若读取内部总线的数据长度等于操作数量乘以字节有效信息中为1的个数后，停止读操作，状态机回到初始状态，等待新指令。

2.根据权利要求1所述的一种基于UART接口的嵌入式系统调试方法，其特征在于，步骤二，当集成电路芯片的UART接收端收到上位机指令后，UART接收FIFO状态改变，触发调试状态机来主动读取指令，判断是否是有效的指令字头；若收到指令字头为“RCMD”，为读取指令；收到字头为”WCMD”，为写入指令；若判断不是有效指令，则丢弃数据并继续等待UART接收端新指令。

3.根据权利要求1所述的一种基于UART接口的嵌入式系统调试方法，其特征在于，上述地址递增读操作模式、地址递增写操作模式用于在线FLASH的编程，上述单地址读操作模式、单地址写操作模式用于嵌入式系统内部寄存器的调试。

4.根据权利要求1所述的一种基于UART接口的嵌入式系统调试方法，其特征在于，地址递增写操作模式的总线地址为：起始地址，操作次数为：发起内部总线写操作的次数，实际操作次数为此值加一，总线数据宽度的字节有效信息为：支持：1字节，4字节中第1个字节；2字节，4字节中第1、2个字节；4字节，全部4字节，数据为：写内部总线的数据长度等于操作数量乘以字节有效信息中为1的个数；地址递增读操作模式的总线地址为：起始地址；操作次数为：发起内部总线读操作的次数，每次读操作数据为32位，实际操作次数为此值加一，总线数据宽度的字节有效信息为：不关心，读操作始终默认为4字节操作，数据为：无，返回UART的数据长度等于操作数量乘以字节有效信息中为1的个数；单地址写操作模式的总线地址为：操作地址，操作次数为：零，实际操作次数为一，总线数据宽度的字节有效信息为：支持：1字节，4字节中第1个字节；2字节，4字节中第1、2个字节；4字节，全部4字节，数据为：写内部总线的数据长度等于字节有效信息中为1的个数；单地址读操作模式的总线地址为：操作地址，操作次数为：零，实际操作次数为一，总线数据宽度的字节有效信息为：不关心，读操作始终默认为4字节操作，数据为：无，返回UART的数据长度为4字节数据。