复旦大学
硕士学位论文
基于ARM7TDMI的JTAG调试设计
姓名：***
申请学位级别：硕士
专业：计算机系统结构
指导教师：涂时亮；陈章龙
20030522
摘要
嵌入式系统融合了计算机软／硬件技术、通信技术和半导体微电子技术，根据应用要求，把相
应的计算机直接嵌入到应用系统中。
随着在军事、航空航天、工业控制、仪器仪表、汽车电子、通信和家用消费类等领域等领域的广泛应用．嵌入式系统的作用越来越重要。它的功能越米越强大，结构越来越复杂，所以造成
嵌入式系统的开发和调试越来越困难。
ＡＲＭ是ＡＲＭ（ＡｄｖａｎｃｅｄＲＩＳＣＭａｃｈｉｎｅｓ）公司所开发的一种微处理器软件技术，包括ＲＩＳＣ处理器核心、调试和开发环境等软件．它用于８／１６／３２位嵌入式Ｒ１ＳＣ处理器．具有高性能、廉价、低功耗的特点。ＡＲＭ包括了一系列微处理器系统芯片技术，其中ＡＲＭ７１０系列主要应用于手持式计算设备、数据通信和消费类电子产品，ＡＲＭ９４０Ｔ、９２０Ｔ系列主要应用于机顶盒产品、笔记本电脑和打印机，ＳｔｒｏｎｇＡＲＭ应用于掌上电脑、ＰＤＡ产品，以及ＡＲＭ７５００和ＡＲＭ７５００ＦＥ应用于电视机顶盒和网络计算机。
ＡＲＭ系列徽处理器的调试和开发方式与传统微处理器的调试和开发方式有所不同，传统微处理器的调试和开发采用在线仿真ＩｃＥ（Ｉｎ－ＣｉｒｃｕｉｔＥｍｕｌａｔｏｒ）方式，适用于引脚较少，功能较弱的微处理器开发．而ＡＲＭ系列处理器的芯片管脚较多．微处理器的功能很强大，如果用ＩＣＥ方式开发和调试，将会非常困难。
ＪＴＡＧ即ＩＥＥＥ－１１４９．１标准，只需５根引脚就可以实现调试嵌入式系统的功能。它不但能测试各种集成电路芯片，也能测试芯片内各类宏单元．还能测试相应的印刷电路板。
由于ＡＲＭ系列处理器具有标准的ＪＴＡＧ接口，所以ＡＲＭ系列处理器开发和调试可以采用ＪＴＡＧ调试技术。在实验室老师和同学们的帮助下，我利用ＡＴＭＥＬ公司的ＡＴ９ＩＥＢ４０开发板．完成了ＡＲＭ７ＴＤＭＩ处理器的ＪＴＡＧ调试接口设计。
本文将详细介绍ＡＲＭ７ＴＤＭＩ处理器的ＪＴＡＧ调试接口设计过程。第一章嵌入式系统开发承Ｉ调试，简单介绍了嵌入式系统的两种调试方式以及未来的发展趋势：第二章ＪＴＡＧ边界扫描接口，主要介绍ＪＴＡＧ标准（ＩＥＥＥ－１１４９．１标准）、ＪＴＡＧ边界扫描原理、ＪＴＡＧ引脚信号、ＴＡＰ控制器、测试数据寄存器、ｊ＇ＴＡＧ指令、Ｅｍｂｅｄｄｅｄ—ＩＣＥ模块、ＡＲＭＴＴＤＭＩ中的ＪＴＡＧ调试接口。第三章ＡＲＭＴＴＤＭＩ的ＪＴＡ６调试方法一较系统介绍了ＪＴＡＧ调试系统，ＡＩ碰７ＴＤＭＩ处理器核和ＡＴ９１Ｒ４０８０７微控制器以及ＪＴＡＧ调试方法·第四章ＡＲＭ７ＴＤＭＩ调试控制软件详细介绍了嵌入式集成开发环境、ＪＴＡＧ初始化、。ＩＴＡＧ调试功能的实现。第五章是总结以及对今后工作做的展望。
计算机功耗【关键词】嵌入式系统，２ＴＡＧ调试，ＡＲＭ７ＴＤＭＩ处理器核．嵌入式集成开发环境
Ａｂｓｔｒａｃｔ
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ｉｎｔｅｒｆａｃｅ．ＴｈｅｔｈｉｒｄｉｓａｂｏｕｔＪＴＡＧｄｅｂｕｇｓｙｓｔｅｍ，ＡＲＭ７ＴＤＭＩｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒｃｏｒｅ，ＡＴ９１Ｒ４０８０７ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒａｎｄｔｈｅＪＴＡＧ
ｄｅｂｕｇｇｉｎｇｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｆｏｕｒｔｈｉｓａｂｏｕｔｅｍｂｅｄｄｅｄ［ＤＥ，ＪＴＡＧｉｎｉｔｉａｌｉｚａｔｉｏｎ，ａｌｌＪＴＡＧ
ｄｅｂｕｇｇｉｎｇ
ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅｆｉｆｔｈｉｓａｂｏｕｔｓｕｍｍａｒｙａｎｄｐｒｏｓｐｅｃｔｆｏｒｆｕｔｕｒｅｒｅｓｅａｒｃｈ．
［ＫｅｙＷｏｒｄ】ＥｍｂｅｄｄｅｄＳｙｓｔｅｍ，ＪＴＡＧＤｅｂｕｇｇｉｎｇ，ＡＲＭ７ＴＤＭＩ，ＥｍｂｅｄｄｅｄＩＤＥ
前言
嵌入式系统融合了计算机软腰件技术、通信技术和半导体微电子技术，根据应用要求，把相应的计算机直接嵌入到应用系统中。
随着在军事、航空航天、：Ｉ：业控制、仪器仪表、汽车电子、通信｛ｌＪ家心消费类等领域等领域的广泛应用，嵌入式系统的作用越来越重要。它的功能越来越强大，结构越来越复杂，所以造成嵌入式系统的开发和调试越来越困难。
在嵌入式系统领域，利用ＡＲＭ系列处理器是其中非常重要的手段，ＡＲＭ是ＡＲＭ（ＡｄｖａｎｃｅｄＩＬＩＳＣＭａｃｈｉｎｅｓ）公司所开发的一种微处理器软件技术，包括ＲＩＳＣ处理器核心、调试和开发环境等软件。它用于８／１６／３２位嵌入式ＲＩＳＣ处理器。具有高性能、廉价、低功耗的特点。ＡＲＭ广泛应用于各类嵌入式设备中，包括了一系列微处理器系统芯片技术。其中ＡＲＭ７１０系列主要应用于手持式计算设备、数据通信和消费类电子产品，ＡＲＭ９４０Ｔ、９２０Ｔ系列主要应用于机顶盘产品、笔记本电脑和打印机，Ｓ廿ｏｎｇＡＲＭ和ＸＳｃａｌｅ应用于掌上电脑、ＰＤＡ产品，以及ＡＲＭ７５００和ＡＲＭ７５００ＦＥ应用于电视机顶盘和网络计算机。
ＡＲＭ系列处理器的调试和开发方式与传统徽处理器的调试和开发方式右所不同．传统微处理器的调试和开发采用在线仿真ＩＣＥ（Ｉｎ－ＣｉｒｃｕｉｔＥｍｕｌａｔｏｒ）方式。适用于引脚较少．功能较弱的微处理器开发．而ＡＲＭ系列处理器的芯片管脚较多，微处理器的功能很强大，如果用ＩＣＥ方式调试和开发，将会非常弱难，
ＪＴＡＧ即ＩＥＥＥ－１１４９．Ｉ标准－只需５根引脚就可以实现调试嵌入式系统的功能。它不但能测试各种集成电路芯片，也能测试芯片内各类宏单元，还能测试相应的印刷电路板。
ＪＴＡＧ调试器，是通过ＡＲＭ芯片的ＪＴＡＧ边界扫描口进行调试的设备及其软件，ＪＴＡＧ仿真器连接比较方便，通过现有的ＪＴＡＧ边界扫描口与ＡＲＭＣＰＵ核通信，属于完全非插入式ｆ即不使用片上资源）调试，它无需目标存储器，不占用目标系统的任何端口，而这些是驻留监控软件所必需的·另外·由于ＪＴＡＧ调试的目标程序是在目标板上执行，仿真更接近于目标硬件，ＪＴＡＧ调试器为非侵入式、实时性的硬件仿真器，利用硬件完成并行口协议与ＪＴＡＧ协议转换，通过ＪＴＡＧ接口编程芯片内部仿真模块（嵌入式ＩＣＥ，－ＲＴ）实时监测ＡＲＭ寄存器，程序在ＡＲＭ内核全速运行。嵌入式ＩＣＥ－ＲＴ实时监测地址与数据总线并与预设值比较，在吻合时产生ＢＲＥＡＫＰＯＩＮＴ中断通知内核。这样．在程序全速运行时可以在断点处停止．可以设置条件断点、条件观测断点。
由于ＡＲＭ系列处理器具有标准的ＪＴＡＧ接口，所以ＡＲＭ系列处理器调试和开发可以采用
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