两年前我写过一篇《双核i.MXRT1170之Cortex-M7与Cortex-M4互相激活之道》,那篇文章从离线启动的角度介绍了跑双核应用的基本方法,基本上把双核启动的细节都介绍到了。 在应用开发的阶段,很多时候我们还是需要在线调试的,主核的调试没什么特别要注意的地方,从核的调试大家估计就有点陌生了,今天就给大家介绍下 IAR 开发环境下调试从核工程的方法。
一、测试准备
首先需要准备好测试环境,包含必要的软件和硬件,我的环境如下:
集成开发环境:IAR EW for Arm v9.10.2,(https://www.iar.com/products/architectures/
软件开发包:SDK_2.11.0_MIMXRT1170-EVK(Toolchain要包含IAR),点此下载
软件驱动:J-Link driver v7.56b,点此下载
硬件工具:J-Link Plus调试器
硬件开发板:MIMXRT1170-EVK (Rev.C),含板载 DAP-Link 调试器
我们知道i.MX RT1170 其实主从核是在 Fuse 里可配的,我们就以默认配置(Cortex-M7 为主,Cortex-M4 为从)为例来介绍,选取的测试工程是SDK_2.11.0_MIMXRT1170-EVKoardsevkmimxrt1170demo_appshello_worldcm4。
二、在IAR下调试
使用IAR 打开hello_world_demo_cm4.eww 工程,切换到 debug build (就是在 RAM 中执行)。
2.1 工程选项处理器选 Cortex-M4 核调试情况
我们先来看一下工程选项里处理器选择 Cortex-M4,并且不使能任何额外脚本时调试情况。也就是说在明知主核Cortex-M7 处于激活状态而 Cortex-M4 处于未激活状态时,IAR C-SPY 调试组件能否工作。
分别测试了板载 DAP-Link 调试器以及外接 J-Link 调试器,测试结果均是不能直接调试,DAP-Link 下提示 "Failed to connect toCPU",J-Link 下提示"Select core is not same as the target core"。
2.2 工程选项处理器选 NXP MIMXRT1176xxxA_M4 调试情况
再来看一下工程选项里处理器选择 NXP MIMXRT1176xxxA_M4 时调试情况(会调用相关脚本,在IAR/J-Link 里已经做好)。也就是虽然 Cortex-M4 处于未激活状态,但是有配套脚本会负责激活工作。
J-Link下是可以直接调试的,在 Debug Log 窗口,我们可以看到有 .jlinkscript 脚本执行的痕迹,脚本打印信息里显示其识别到Cortex-M4 未激活,并且会做激活相关工作。
Note: 这个跟 NXP MIMXRT1176xxxA_M4 选择相关的 .jlinkscript 脚本在 JLink 驱动安装目录下,由于 log 里没有直接显示路径,那大概率已经被打包进 DLL 文件里了,我们看不到具体脚本代码实现。
DAP-Link下也是可以直接调试的,在 Debug Log 窗口,我们可以看到 iMXRT_1170.dmac 脚本被执行了,脚本打印信息里显示其识别到 Cortex-M4未激活,并且会做激活相关工作。
Note: 这个跟 NXP MIMXRT1176xxxA_M4 选择相关的 iMXRT_1170.dmac 脚本在 IAR 安装目录下,具体路径已经在 log 里显示出来了,我们可以看到其具体脚本代码实现。
如果你细心观察,你会发现 DAP-Link 下必须要在工程选项 Debugger / ExtraOptions里加 “--macro_paramenable_core=1” 语句才能正常调试,这是因为 iMXRT_1170.dmac 脚本需要接受这个参数才能正常激活从核 Cortex-M4。
2.3 自己实现用于从核调试的脚本
现在我们知道了调试从核 Cortex-M4 工程必须要有专门脚本来负责激活从核才行,虽然 IAR/J-Link里已经做好这个脚本,但是两者行为是否统一我们不清楚(毕竟看不见 J-Link 下脚本源码),而且这个脚本是随着 IAR/J-Link 版本而变化的,具有一定的不可控性。
为了完全掌控从核调试的主动性与确定性,最好我们自己重新实现 IAR/J-Link 下的调试脚本,在线调试时直接指定使用我们自己写的脚本,这样即使工程选项里处理器选择 Cortex-M4 我们也能正常调试。
对于DAP-Link,我们新建一个 mimxrt1170_connect_cm4_user.mac 文件(具体内容见附录一)放到工程目录下,并且在 IAR 选项里指定使用这个 mac 文件。这个 mac 文件语法详见 《IAR内部C-SPY调试组件配套宏文件(.mac)用法介绍》,其中最重要的是 execUserCoreConnect() 保留宏函数里要做激活 Cortex-M4 工作。
Note: 如果希望调试从核 Cortex-M4 时,主核 Cortex-M7 依然在跑,可以注释掉mimxrt1170_connect_cm4_user.mac 文件里的 execUserSetup() 函数。
对于J-Link,我们新建一个 mimxrt1170_connect_cm4_user.jlinkscript 文件(具体内容见附录二)放到工程目录下,并且在 IAR 选项里指定使用这个 jlinkscript 文件。这个 jlinkscript 文件语法详见 《JLink Script文件基础及其在IAR下调用方法》,其中最重要的是 InitTarget() 用户自定义动作函数里要做激活 Cortex-M4 工作。
Note: 如果希望调试从核 Cortex-M4 时,主核 Cortex-M7 依然在跑,可以注释掉mimxrt1170_connect_cm4_user.jlinkscript 文件里的AfterResetTarget() 函数。
附录一、IAR脚本(用于DAP-Link)
prepare_core_spin_code(cmVersion)
{
__var start; if (cmVersion == 7)
{
start = 0x2021FF00;
__writeMemory32(start >> 7, 0x40c0c068, "AP0_Memory");
}
if (cmVersion == 4)
{
start = 0x20200000;
__writeMemory32(start & 0xFFFF, 0x40c0c000, "AP0_Memory");
__writeMemory32(start >> 16, 0x40c0c004, "AP0_Memory");
}
__writeMemory32(start + 0x20, start, "AP0_Memory");
__writeMemory32(0x223105, start + 0x4, "AP0_Memory");
}
release_core(cmVersion)
{
if (cmVersion == 7)
{
__writeMemory32(0x2, 0x40c04000, "AP0_Memory");
}
if (cmVersion == 4)
{
__writeMemory32(0x1, 0x40c04000, "AP0_Memory");
}
}
reset_core(cmVersion)
{
__var reg;
__var ctrlAddr;
__var statAddr;
if (cmVersion == 7)
{
ctrlAddr = 0x40c042a4;
statAddr = 0x40c042b0;
}
if (cmVersion == 4)
{
ctrlAddr = 0x40c04284;
statAddr = 0x40c04290;
}
__writeMemory32(0x1, ctrlAddr, "AP0_Memory");
do
{
reg = __readMemory32(statAddr, "AP0_Memory");
__delay(10);
}while(reg & 0x1);
}
//_ExecDeviceCoreConnect()
execUserCoreConnect()
{
__probeCmd("j.i swd /force");
// dummy read
__readAPReg(2);
__delay(10);
// Disable system reset caused by sysrstreq from each core
__writeMemory32(0x3c00, 0x40C04004, "AP0_Memory");
prepare_core_spin_code(4);
release_core(4);
// switch to AP1
__writeDPReg(1<<24, 2);
}
execUserPreReset()
{
reset_core(4);
release_core(4);
__writeDPReg(1<<24, 2);
}
execUserSetup()
{
__var reg;
reg = __readMemory32(0x40c04000, "AP0_Memory");
if((reg & 0x2) == 0)
{
prepare_core_spin_code(7);
reset_core(7);
}
}
附录二、J-Link 脚本
void prepare_core_spin_code(unsigned int cmVersion)
{
unsigned int start;
if (cmVersion == 7)
{
start = 0x2021FF00;
MEM_WriteU32(0x40c0c068, start >> 7);
}
if (cmVersion == 4)
{
start = 0x20200000;
MEM_WriteU32(0x40c0c000, start & 0xFFFF);
MEM_WriteU32(0x40C0c004, start >> 16);
}
MEM_WriteU32(start, start + 0x20);
// BootROM go_fatal_mode()
MEM_WriteU32(start + 0x4, 0x223105);
}
void release_core(unsigned int cmVersion)
{
if (cmVersion == 7)
{
MEM_WriteU32(0x40C04000, 0x2);
}
if (cmVersion == 4)
{
MEM_WriteU32(0x40C04000, 0x1);
}
}
void reset_core(unsigned int cmVersion)
{
unsigned int reg;
unsigned int ctrlAddr;
unsigned int statAddr;
if (cmVersion == 7)
{
ctrlAddr = 0x40c042a4;
statAddr = 0x40c042b0;
}
if (cmVersion == 4)
{
ctrlAddr = 0x40c04284;
statAddr = 0x40c04290;
}
MEM_WriteU32(ctrlAddr, 1);
do
{
reg = MEM_ReadU32(statAddr);
SYS_Sleep(10);
}while (reg & 0x1);
}
void InitTarget(void)
{
CPU = CORTEX_M7;
// Manually configure AP
JLINK_CORESIGHT_AddAP(0, CORESIGHT_AHB_AP);
JLINK_CORESIGHT_AddAP(1, CORESIGHT_AHB_AP);
JLINK_CORESIGHT_AddAP(2, CORESIGHT_APB_AP);
// Dummy read
JLINK_CORESIGHT_ReadAP(JLINK_CORESIGHT_AP_REG_IDR);
SYS_Sleep(10);
// Disable system reset caused by sysrstreq from each core
MEM_WriteU32(0x40C04004, 0x3c00);
prepare_core_spin_code(4);
release_core(4);
// Switch to AP1
CPU = CORTEX_M4;
CORESIGHT_IndexAHBAPToUse = 1;
}
void ResetTarget(void)
{
CORESIGHT_IndexAHBAPToUse = 0;
reset_core(4);
release_core(4);
CORESIGHT_IndexAHBAPToUse = 1;
}
void AfterResetTarget(void)
{
unsigned int reg;
reg = MEM_ReadU32(0x40c04000);
if((reg & 0x2) == 0)
{
prepare_core_spin_code(7);
reset_core(7);
}
}