[发明专利]一种支持芯片低功耗调试的仿真器及方法

说明书

本发明公开了一种支持芯片低功耗调试的仿真器及方法，仿真器包括仿真器管理模块、调试模块、芯片功能模块和时钟模块4部分。在低功耗模式时，时钟模块产生调试模块和芯片功能模块中CPU_DBG模块使用的低频时钟；调试模块中的PMU模块检测芯片功能模块是否处于低功耗状态，并能正确响应仿真器管理模块发出的调试命令，保证在低功耗模式下调试接口正常通信。本发明的仿真器实现了低功耗模式的调试功能，在低功耗调试操作方面与真实芯片一致，有效避免程序开发时，因仿真器不支持低功耗调试而产生的设计问题。

技术领域

本发明涉及芯片仿真器技术领域，具体涉及一种支持芯片低功耗调试的仿真器及方法。

背景技术

对于智能卡芯片，随着在终端设备中的广泛应用，芯片低功耗设计越来越受到人们的关注。为了降低功耗，大多数芯片都支持关闭内部主时钟，只保留一个低频时钟用于芯片唤醒，有些芯片只有唤醒IO管脚工作，其它电路的时钟全部关闭，只支持通过外部管脚来唤醒。对于支持在线调试的仿真器，当芯片进入低功耗状态时，调试逻辑的时钟一般会被关闭，此时是无法进行调试操作的。

为了使仿真器在芯片进入低功耗模式时通信不被中断，通常设计仿真器时屏蔽进入低功耗的相关操作，这给仿真器硬件设计和用户开发程序带来了不小的困难：对于硬件自动关时钟的模块，仿真器设计人员需增加设计，保证当不停时钟时模块可以正常工作；用户程序中必须增加状态判断指令，保证程序在功能模块不关时钟时也可以正常执行，由于芯片是不需要增加这些指令，发布程序时需要用户修改程序。仿真器在低功耗方面与芯片的差异，给用户程序开发、问题分析都带来不便，增加维护支持的成本。

针对上述问题，本发明提出一种支持芯片低功耗调试的仿真器及方法。仿真器支持低功耗模式和非低功耗模式的调试，可以使用户程序调试和发布的版本统一，减少开发、支持、维护工作量。

发明内容

本发明所解决的技术问题是，如何设计一种支持芯片低功耗调试的仿真器。

本发明的仿真器，在仿真器中增加了时钟模块，并对调试模块和芯片功能模块进行改进，实现芯片功能模块进入和退出低功耗模式的调试操作。

在芯片功能模块正常工作时，芯片功能模块中的HOSC开启，提供HCLK时钟给芯片功能模块和时钟模块，时钟模块将HCLK时钟转为调试时钟DCLK，提供给芯片功能模块和调试模块，保证芯片功能模块和调试模块处于相同的时钟域下进行数据交互；在芯片功能模块进入低功耗模式时，HOSC关闭，HCLK时钟停止，时钟模块中的LOSC输出的低频时钟LCLK用于产生DCLK，提供给芯片功能模块和调试模块，调试模块仍然响应仿真器管理模块发送的调试命令，保证调试接口正常通信；当有唤醒操作产生时，调试模块产生表示退出低功耗的低功耗控制信号std_ctrl，使芯片功能模块退出低功耗模式。

本发明的仿真器包括：仿真器管理模块、调试模块、芯片功能模块、时钟模块4部分。

上述的调试模块中包括PMU模块；上述的芯片功能模块包括CPU_DBG模块、CPU模块和HOSC；上述的时钟模块包括LOSC、时钟选择MUX和时钟控制模块。

各组件的功能及连接关系说明如下：

仿真器管理模块，通过调试接口连接调试模块，通过调试模块对芯片功能模块的芯片功能进行调试；

芯片功能模块，仿真芯片各模块的功能，CPU_DBG模块与调试模块相连，实现各种调试操作，CPU_DBG模块与CPU模块相连接，实现对CPU模块的控制和CPU模块寄存器的访问功能，CPU_DBG模块产生进入低功耗请求信号std_req、退出低功耗请求信号wk_req、低功耗标志信号std_flag三个低功耗信号，并将这些信号提供给调试模块中的PMU模块，CPU_DBG模块还实现了对芯片功能模块相关寄存器和存储器的访问功能，CPU模块用于执行用户程序，HOSC提供芯片功能模块工作时钟HCLK；