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用于 Cortex-R 系列处理器的 CoreSight

用于 Cortex-R 系列处理器的 CoreSight Image (View Larger 用于 Cortex-R 系列处理器的 CoreSight Image)
对于高性能深层嵌入式应用程序,用于 Cortex-R 系列处理器的 CoreSight 为嵌入式软件开发人员提供了开发高质量的优化嵌入式产品所需的所有片上调试和实时跟踪资源。
 


对于很多实时嵌入式市场(如大容量存储、汽车和打印机等),能够以非干预性方式观察(不改变目标行为)实时软件如何在目标上运行是一个非常重要的要求。

CoreSight CPU 嵌入式跟踪宏单元 (ETM) 最初是针对实时嵌入式市场推出的,它是产品开发周期的一个重要组成部分,可使大型 OEM 嵌入式软件社区能够在 ARM 架构上开发高质量、高性能的实时嵌入式软件。

用于 Cortex-R 系列处理器的 CoreSight 借鉴了 ETM 取得的成功以及 ARM 在实时跟踪方面积累的经验,它可以为嵌入式应用程序提供完整的 SoC 级调试和实时跟踪。


用于 Cortex-R 系列的 CoreSight 是一个 SoC 级解决方案,它为高性能深层嵌入式应用程序提供控制和可见性。

调试

CoreSight 调试访问端口是一个高性能调试访问端口,可使外部调试器能够访问处理器和内部系统总线,例如,内存总线。DAP 提供了一个复合调试端口以支持传统 JTAG 和高性能 2 引脚调试接口(串行线调试)。

DAP 模式 针数   额定频率
串行线调试 

2

 大于 100MHz

JTAG

3

 约 50MHz

跟踪宏单元和 ETM 带宽

构建的用于 Cortex-R 的 CoreSight CPU 跟踪宏单元提供了高度压缩的实时跟踪,可使嵌入式开发人员能够实时观察软件在处理器上的执行情况。CPU 跟踪宏单元的主要性能特性如下所示:

特性       性能 
Cortex-R 跟踪带宽

请联系 ARM 以了解详细基准。 

运行频率    与处理器时钟相同,请参阅 Cortex-R 性能以了解详细信息。 
门数(与 NAND2.1 相当) CPU 跟踪宏单元门数是处理器门数的 10% 至 20%。

CoreSight SoC 组件、跟踪端口和 ETB 大小

CoreSight SoC 组件提供了一个完整的 SoC 级调试和跟踪解决方案,并具有较低的硅和针数开销。所有 CoreSight SoC 组件的架构都支持最新的 SoC 设计,例如,多电源和时钟域以及安全 SoC。

CoreSight SoC 组件的主要性能特性如下所示:

特性  性能
运行频率  65 纳米 LP 上为 400MHz(典型)
90 纳米上为 250MHz
支持多时钟和多电源域
 门数(与 NAND2.1 相当)  完全调试和多核跟踪约为 40K 门 (TPIU + ETB) 

跟踪端口大小(跟踪端口接口单元)

通过将所有跟踪源合并到单一跟踪流中,CoreSight 可将跟踪端口数减少到只有一个端口。

跟踪端口大小随跟踪源生成的跟踪带宽以及跟踪性质发生变化,某些跟踪源可能产生数据突发,并且可能会产生峰值带宽而需要更宽的跟踪端口。

有关各种处理器的跟踪端口的详细基准,请与 ARM 联系。

作为参考,Cortex-R4 上的基准表明:

  • 通常,以 CPU 频率运行的 4 位数据跟踪端口足以实时流式传输非周期精确的程序跟踪。
    对于 400MHz Cortex-R4 系统,这意味着以 200MHz (DDR) 运行 4 位数据跟踪端口
  • 通常,以 CPU 频率运行的 16 位数据跟踪端口足以实时传输完整指令和数据跟踪。
    对于 400MHz Cortex-R4 系统,这意味着以 200MHz (DDR) 运行 16 位数据跟踪端口

嵌入式跟踪缓冲区 (ETB)

如果无法实现专用端口(最终产品中的严格 IO 限制),则可以在芯片上使用 CoreSight ETB 捕获跟踪。
使用 ETB 可在芯片上启用高带宽跟踪捕获。用户会根据特定触发或过滤条件定义跟踪捕获。

请联系 ARM 以了解详细基准。

作为参考,Cortex-R4 上的基准表明:

  • 4KB ETB 可以存储大约 25,000 条指令的跟踪信息。
  • 8KB ETB 可以存储大约 4,000 条执行指令的完整程序和数据跟踪。

 


用于 Cortex-R 的 CoreSight 设计工具包

CoreSight 设计工具包包含以下组件:

组件 概述
调试访问端口 在多个电源和时钟域中为调试器提供对 SoC 中的内核和总线的访问,从而显著提高直接下载到内存的速度。
嵌入式交叉触发器 在多个内核中同步调试和跟踪。
嵌入式跟踪宏单元 以非干预性方式生成全速运行的 ARM 处理器的周期精确指令和数据跟踪。
跟踪聚合器       将多个跟踪源合并在一起。
嵌入式跟踪缓冲区 以 32 位数据宽度在芯片上高速存储跟踪数据,而无需使用专用跟踪端口插针或外部跟踪收集单元。
跟踪端口接口单元 使用与内核异步的频率,通过 2-34 个引脚将跟踪数据传送到芯片外。仪器跟踪宏单元用于软件生成的高层次低带宽跟踪。
串行线调试 高性能 2 引脚调试端口,替代支持多电压的 5/6 引脚 JTAG 接口。
串行线查看器  测量跟踪的单针输出。
集成工具包     包含 RTL 测试台、测试矢量和完整文档,以便于验证设计人员自己的 CoreSight 子系统

可授予使用许可的用于 Cortex-R 处理器系列的 CoreSight 设计工具包:

 CoreSight 设计工具包   与 ARM 处理器兼容  包含跟踪宏单元 
 CDK-R4      Cortex-R4  ETM-R4

高速串行跟踪端口 (HSSTP)

高速串行跟踪端口 (HSSTP) 架构是由 ARM 定义的,以使 OEM 和硅提供商能够标准化专用于跟踪的串行高速端口。
可以从 ARM 网站 (下载 HSSTP 规范) 免费下载 HSSTP 架构,几个主要工具供应商目前支持该架构。

有关 HSSTP 的更多详细信息,请与 ARM 联系。


 处理器

相关产品 CoreSight 产品 优点
Cortex-R4 用于 Cortex-R4 的 CoreSight 设计工具包 (CDK-R4) 用于 Cortex-R4 处理器的完整调试和实时跟踪解决方案。

 

 工具

相关产品

CoreSight 产品特性 

优点
RealView 开发套件专业版 CoreSight ETM-R4、交叉触发、跟踪聚合器、嵌入式跟踪缓冲区、跟踪端口、调试访问端口以及串行线调试。 RealView 调试器支持 Cortex-R4 处理器的调试和跟踪分析,包括同步调试多个 CPU。
RealView ICE CoreSight 调试基础结构:串行线调试、调试访问端口、交叉触发。 具有高级调试功能的运行控制单元,可通过 JTAG 或串行线调试连接来调试单核和多核系统。通过使用 CoreSight DAP,RVI 可以将代码下载速度提高到 1.45 M 字节/秒。
RealView 跟踪 CoreSight ETM-R4、跟踪聚合器和跟踪端口。 RealView 跟踪捕获单元从目标系统收集高速流跟踪,高达 32 位 @ 480 MHz 跟踪时钟。


 
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