[发明专利]一种基于UART接口的嵌入式系统调试方法

说明书

本发明公开了一种基于UART接口的嵌入式系统调试方法，在系统的使能信号打开后，本设计就会监测UART接收端；当接收端收到数据后，本设计会读取数据，判断是否是有效的命令字头；若是有效命令字头会使本设计判断操作是读或者写，并继续读取接收端后续数据；若不是有效命令则会丢弃数据并继续监测接收端；本方法采用简单可靠的UART接口，仅需要在嵌入式系统中集成很少的逻辑电路，对外使用UART的标准通讯信号，在集成有UART接口的PC上就能实现支持，可以在SOC样片上电测试阶段调试嵌入式系统内部寄存器上代替DFT、JTAG；同时可以对在线存储设备进行实时编程，无须编程器；降低成本，实现简洁，可靠程度高。

技术领域

涉及嵌入式系统样片测试领域，特别是一种基于UART接口的嵌入式系统调试方法。

背景技术

UART是一种常见通用串行数据总线，用于异步通信；该总线双向通信，可以实现全双工传输和接收。在嵌入式设计中，UART总线主要用于主机与辅助设备通信，如与PC通信，与监控显示设备等，技术成熟且应用极为广泛，具有结构简单，稳定可靠，应用范围广，方便测试的特点。

嵌入式系统样片测试通常要求快速完成上电测试，鉴定内部寄存器通路的正确性。通用的调试方法通常添加DFT(可测试设计)电路来实现，往往需要第三方工具和知识产权。

现有嵌入式芯片调试技术主要有两种：一种是DFT电路，需要额外第三方工具和IP支持，且只能在ATE机台实现，成本高，实现复杂。另一种是JTAG接口调试，有至少4根通行信号，需要CPU配合，且要专用的调试器。

另外NOR FLASH、SPI FLASH等在线存储设备的编程，必须依靠昂贵的编程器和socket(芯片底座)。市场需要一种嵌入式系统调试方法，能够采用简单可靠的UART接口，在集成有UART接口的PC上就能实现支持，可以在SOC样片上电测试阶段调试嵌入式系统内部寄存器上代替DFT、JTAG。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于本发明提供一种基于UART接口的嵌入式系统调试方法，本方法采用简单可靠的UART接口，可以在SOC样片上电测试阶段调试嵌入式系统内部寄存器上代替DFT、JTAG；无需专用调试器，对在线存储设备进行实时编程；降低成本，实现简洁，可靠程度高。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种基于UART接口的嵌入式系统调试方法，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；

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。