一种用于调试微控制器的指令追踪控制器制造技术

一种用于调试微控制器的指令追踪控制器，包括：调试控制寄存器，用于控制所述微控制器在调试模式与正常模式之间的切换；调试状态寄存器，接收所述微控制器回应的调试模式标志信号或正常模式标志信号；所述追踪计数器，用于设置调试程序的特征值，并根据自来所述微控制器的指令结束标志信号，将该追踪计数器的特征值的当前值减１；端口控制模块，该端口控制模块与所述追踪计数器、调试控制寄存器、调试状态寄存器、微控制器均为双向连接。本发明专利技术省略了内建追踪暂存模块，其电路结构简单、硬件成本低的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微控制器在线仿真调试系统，特别是一种用于调试微控制器的指令追 踪控制器。
技术介绍
随着电子技术的发展，嵌入式系统已经广泛应用在电子通信、自动控制等领域。随 着嵌入式系统的发展，其运算速度越来越快，存储容量也越来越大，在嵌入式系统中运行的 程序也越来越庞大且更加复杂，程序运行时出现错误或缺陷几乎是不可避免的。因此，嵌入 式系统中运行的程序编写完毕后，需要进行调试追踪，以便发现并消除缺陷或错误。现有的用于追踪微控制器信息的技术，通常包括追踪指令和数据信息，所得到的 被追踪信息被保存起来供开发者分析。现有的信息追踪技术都是相当复杂的，需要相当数 量的电路以支持追踪操作，这是因为需要在微控制器执行每条指令时都用内建追踪暂存模 块来保存被追踪信息。该内建追踪暂存模块一般采用先进先出缓冲器实现，当先进先出缓 冲器填满数据时，需要舍弃新的追踪数据或覆盖旧的追踪数据。当我们对成本要求很高时， 传统追踪方法并不适用，因为支持追踪操作所需的大量电路过于昂贵，性价比不高。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种用于调试微控制器的指令追踪控制器，该指令追踪控制器 省略了内建追踪暂存模块，其电路结构简单、硬件成本低。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是一种用于调试微控制器的指令追踪 控制器。一种用于调试微控制器的指令追踪控制器，包括调试控制寄存器、调试状态寄存 器、追踪计数器、端口控制模块、第一与门、第二与门、或门、用于与参考值进行比较的比较 器、非门；所述调试控制寄存器，用于控制所述微控制器在调试模式与正常模式之间的切 换，该调试控制寄存器根据来自外部的调试状态控制信号可输出第一调试模式请求信号；所述调试状态寄存器，接收所述微控制器回应的调试模式标志信号或正常模式标 志信号；当微控制器接收到调试模式请求，立即进入调试模式，且发送调试模式标志信号给 调试状态寄存器；当微控制器接收到正常模式请求，立即进入正常模式，且发送正常模式标 志信号给调试状态寄存器；该调试状态寄存器用于反映所述微控制器的当前模式状态并供 外部查询；所述追踪计数器，用于设置调试程序的特征值(N)，并根据所述第一与门的输出端 信号，将该追踪计数器的当前值减1 ；所述比较器，该比较器的一个输入端与所述追踪计数器的输出端连接；所述非门，该非门的输入端与所述比较器的输出端连接；所述第一与门，该第一与门一个输入端连接到所述非门的输出端，另一个输入端用于接收来自所述微控制器的指令结束标志信号，第一与门的输出端连接到所述追踪计数 器的控制端，用于将追踪计数器的当前值减1 ；所述第二与门，该第二与门一个输入端连接到所述比较器的输出端，另一个输入 端用于接收来自所述微控制器的指令结束标志信号，第二与门的输出端用于输出第二调试 模式请求信号；所述或门，该或门一个输入端连接到所述调试控制寄存器的输出 端输出的第一调 试模式请求信号，另一个输入端连接到所述第二与门的输出端输出的第二调试模式请求信 号，或门的输出端用于输出调试模式请求信号；所述端口控制模块，该端口控制模块与所述追踪计数器、调试控制寄存器、调试状 态寄存器、微控制器均为双向连接；其中，外部通过该端口控制模块向所述微控制器读取或 写入微控制器状态信息。上述技术方案中的有关内容解释如下1、上述方案中，所述微控制器状态信息包含所述微控制器内程序计数器的信息、 状态寄存器的信息、通用寄存器的信息。2、上述方案中，所述参考值为0。由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有省略了内建追踪暂存模块， 其电路结构简单、硬件成本低的优点。我们只需要对追踪计数器设置调试程序的特征值N， 就能实现执行N+1条指令后微控制器的信息追踪。我们不需要用内建追踪暂存模块来保存 被追踪信息，而是在执行N+1条指令后，主机通过端口控制模块读取微控制器状态信息，在 主机重组微控制器的状态，就能让用户得到微控制器的所有追踪调试信息。附图说明附图1为本专利技术用于调试微控制器的指令追踪控制器结构示意图。 具体实施例方式下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步描述实施例一种用于调试微控制器的指令追踪控制器一种用于调试微控制器的指令追踪控制器，如附图1所示，包括调试控制寄存 器、调试状态寄存器、追踪计数器、端口控制模块、第一与门、第二与门、或门、用于与参考值 进行比较的比较器、非门；所述调试控制寄存器，用于控制所述微控制器在调试模式与正常模式之间的切 换，该调试控制寄存器根据来自外部的调试状态控制信号可输出第一调试模式请求信号；所述调试状态寄存器，接收所述微控制器回应的调试模式标志信号或正常模式标 志信号；当微控制器接收到调试模式请求，立即进入调试模式，且发送调试模式标志信号给 调试状态寄存器；当微控制器接收到正常模式请求，立即进入正常模式，且发送正常模式标 志信号给调试状态寄存器；该调试状态寄存器用于反映所述微控制器的当前模式状态并供 外部查询；所述追踪计数器，用于设置调试程序的特征值N，并根据所述第一与门的输出端信 号，将该追踪计数器的当前值减1 ；所述比较器，该比较器的一个输入端与所述追踪计数器的输出端连接，另一个输 入端与零值相连，该比较器输出端用于表示所述追踪计数器值为零；所述非门，该非门的输入端与所述比较器的输出端连接，该非门的输出端用于表 示所述追踪计数器值不为零；所述第一与门，该第一与门一个输入端连接到所述非门的输出端，另一个输入端 用于接收来自所述微控制器的指令结束标志信号，第一与门的输出端连接到所述追踪计数 器的控制端，用于将追踪计数器的当前值减1 ；所述第二与门，该第二与门一个输入端连接到所述比较器的输出端，另一个输入 端用于接收来自所述微控制器的指令结束标志信号，第二与门的输出端用于输出第二调试 模式请求信号；所述或门，该或门一个输入端连接到所述调试控制寄存器的输出端输出的第一调 试模式请求信号，另一个输入端连接到所述第二与门的输出端输出的第二调试模式请求信 号，或门的输出端用于输出调试模式请求信号；所述端口控制模块，该端口控制模块与所述追踪计数器、调试控制寄存器、调试状 态寄存器、微控制器均为双向连接；其中，外部通过该端口控制模块向所述微控制器读取或 写入微控制器状态信息。所述微控制器状态信息包含所述微控制器内程序计数器的信息、状态寄存器的信 息、通用寄存器的信息。所述参考值为0。本实施例上述内容具体解释如下。上述用于调试微控制器的指令追踪控制器，包括端口控制模块。主机有集成开发 环境(IDE，integrated develop environment)软件，通过并口与端口控制模块相通讯，读 写指令追踪控制器和微控制器内的相关寄存器。从发现程序错误、支持校正工作的角度看， 调试功能是指在追踪程序、到达指定行或存取预先设定的地址、数据时，停止执行程序，将 其通知有集成开发环境软件的主机。指令追踪控制器监测到微控制器执行了指定一段程序 后，向微控制器发送调试模式请求信号，当微控制器进入调试模式后，会回应一个调试模式 标志信号，然后主机的集成开发环境软件就可以读取微控制器的状态信息，具体包含微控 制器内程序计数器PC的信息、状态寄存器PSR的信息、通用寄存器RO R15的信息供开发 者分析，看这段程序执行是否正确，如果错误本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于调试微控制器的指令追踪控制器，其特征在于：包括：调试控制寄存器、调试状态寄存器、追踪计数器、端口控制模块、第一与门、第二与门、或门、用于与参考值进行比较的比较器、非门；所述调试控制寄存器，用于控制所述微控制器在调试模式与正常模式之间的切换，该调试控制寄存器根据来自外部的调试状态控制信号可输出第一调试模式请求信号；所述调试状态寄存器，接收所述微控制器回应的调试模式标志信号或正常模式标志信号；当微控制器接收到调试模式请求，立即进入调试模式，且发送调试模式标志信号给调试状态寄存器；当微控制器接收到正常模式请求，立即进入正常模式，且发送正常模式标志信号给调试状态寄存器；该调试状态寄存器用于反映所述微控制器的当前模式状态并供外部查询；所述追踪计数器，用于设置调试程序的特征值（Ｎ），并根据所述第一与门的输出端信号，将该追踪计数器的当前值减１；所述比较器，该比较器的一个输入端与所述追踪计数器的输出端连接；所述非门，该非门的输入端与所述比较器的输出端连接；所述第一与门，该第一与门一个输入端连接到所述非门的输出端，另一个输入端用于接收来自所述微控制器的指令结束标志信号，第一与门的输出端连接到所述追踪计数器的控制端，用于将追踪计数器的当前值减１；所述第二与门，该第二与门一个输入端连接到所述比较器的输出端，另一个输入端用于接收来自所述微控制器的指令结束标志信号，第二与门的输出端用于输出第二调试模式请求信号；所述或门，该或门一个输入端连接到所述调试控制寄存器的输出端输出的第一调试模式请求信号，另一个输入端连接到所述第二与门的输出端输出的第二调试模式请求信号，或门的输出端用于输出调试模式请求信号；所述端口控制模块，该端口控制模块与所述追踪计数器、调试控制寄存器、调试状态寄存器、微控制器均为双向连接；其中，外部通过该端口控制模块向所述微控制器读取或写入微控制器状态信息。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋小梅，于麦口，肖佐楠，郑茳，
申请(专利权)人：苏州国芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]