嵌入式在线调试系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种嵌入式在线调试系统，包括：主机模块和调试模块，其中，调试模块连接在主机模块和目标调试嵌入式系统之间，主机模块包括用于实现主机模块和调试模块之间可配置连接的ＦＰＧＡ电路单元。本实用新型专利技术通过使用可配置连接的ＦＰＧＡ电路单元，将模块化在线调试系统的灵活性和一体化在线调试系统的简单性有机地结合了起来。达到了硬件结构简单，成本低，支持的处理器种类多的效果。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及集成电路领域，具体而言，涉及一种嵌入式在线调试系统。
技术介绍
目前，嵌入式应用程序的编写通常是在个人计算机上完成，而嵌入式应用程序的 运行环境为嵌入式应用系统，在线调试系统将个人计算机和嵌入式系统连接起来，嵌入式 应用程序的开发人员通过在线调试系统对运行在嵌入式系统上的嵌入式应用程序进行调 试。为了便于嵌入式应用程序的调试，嵌入式系统的处理器通常都具有片上调试逻辑，在线 调试系统通过调试接口访问片上调试逻辑实现程序调试功能。从嵌入式应用程序在线调试系统的硬件设计来看，现有的在线调试系统分为模块 化设计和一体化设计两种。专利技术人发现现有技术中模块化设计的在线调试系统结构较复杂；而一体化设计的 在线调试系统支持的处理器较少。
技术实现思路
本技术旨在提供一种嵌入式在线调试系统，能够解决现有技术中模块化设计 的在线调试系统结构较复杂；而一体化设计的在线调试系统支持的处理器较少的问题。在本技术的实施例中，提供了一种嵌入式在线调试系统，包括主机模块和调 试模块，其中，调试模块连接在主机模块和目标调试嵌入式系统之间，主机模块包括用于实 现主机模块和调试模块之间可配置连接的FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可 编程门阵列)电路单元。在本实施例中，通过在一体化设计的主机模块中采用可配置连接的FPGA电路单 元，当所调试的嵌入式系统的处理器不同时，FPGA电路单元可以对应不同的处理器使用相 应的逻辑数据，使得所输出的信号与所调试的处理器的接口的信号定义相对应，而不需要 作任何硬件的改动，所以克服了现有技术中模块化设计的在线调试系统结构较复杂；而一 体化设计的在线调试系统支持的处理器较少的问题，进而达到了模块化设计的可扩展性和 一体化设计的简单性有机融合的效果。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本申请的一部分， 本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当 限定。在附图中图1示出了根据本技术一个实施例的嵌入式在线调试系统框图；图2示出了根据本技术一个实施例的嵌入式在线调试系统调试模块结构示 意图；图3示出了根据本技术一个实施例的嵌入式在线调试系统主机模块结构示意图；图4示出了根据本技术一个实施例的嵌入式在线调试系统结构示意图。具体实施方式下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本技术。图1示出了根据本技术一个实施例的嵌入式在线调试系统，包括主机模块 10和调试模块20，其中，调试模块20连接在主机模块10和目标调试嵌入式系统之间，主机 模块包括用于实现主机模块和调试模块之间可配置连接的FPGA电路单元102。在本实施例中，通过在一体化设计的主机模块中采用可配置连接的FPGA电路单 元，当所调试的嵌入式系统的处理器不同时，FPGA电路单元可以对应不同的处理器使用相 应的逻辑数据，使得所输出的信号与所调试的处理器的接口的信号定义相对应，而不需要 作任何硬件的改动，所以克服了现有技术中模块化设计的在线调试系统结构较复杂；而一 体化设计的在线调试系统支持的处理器较少的问题，进而达到了模块化设计的可扩展性和 一体化设计的简单性有机融合的效果。优选地，主机模块还包括USB (Universal Serial Bus，通用串行总线)接口电路 单元、存储器和中央控制单元，其中，USB接口电路单元，用于主机模块与PC端的连接；USB 接口电路单元、存储器、中央控制单元和FPGA电路单元通过总线相连接，使得各个单元之 间可以在中央控制单元的控制下实现相互间的数据、信号的传输。优选地，调试模块包括DB25连接器、电平转换单元、调试电缆和IDC20连接器，其 中，DB25连接器，位于调试电缆的一端，通过电平转换单元与调试电缆相连，用于与主机模 块的DB25接口相连接；电平转换单元，位于DB25连接器与调试电缆之间，用于将DB25连 接器所输出信号进行电平转换，然后输出至调试电缆；IDC20连接器，位于调试电缆的另一 端，用于与目标调试嵌入式系统的JTAG(Joint Test Action Group，联合测试行动组织)接 口相连。通过 JTAG 接口，使用了 ARM 处理器集成的 Embedded-ICE(in-circuit emulator, 集成电路仿真器)调试逻辑，调试模块可以通过插拔的方式进行更换。图2示出了根据本技术一个实施例的嵌入式在线调试系统调试模块结构示 意图，包括DB25连接器、电平转换单元、调试电缆和IDC20连接器，配置有DB25连接器的 一端用于与主机模块的连接，配置有IDC20连接器的另一端用于与被调试的嵌入式系统相 连。优选地，主机模块还包括调试电缆接口单元，通过数据总线分别与FPGA电路单 元和DB25接口相连，DB25接口为调试模块与主机模块的连接接口。调试电缆接口单元主 要用于对DB25接口的电路控制。优选地，主机模块还包括加密单元，通过数据总线与中央控制单元相连，用于对 数据的加密。优选地，主机模块还包括电源电路单元，通过电源接口外接5VDC电源，用于对主 机模块的供电；LED (Light Emitting Diode，发光二极管)指示灯，用于指示电源电路单元 的工作状态。本实施例的嵌入式调试系统可以通过USB供电，在USB供电不足的情况下，使 用外接电源。优选地，USB接口电路单元采用ISP1581，是一种高速通用USB接口器件。优选地，通过USB接口电路单元给主机模块供电，通过USB电缆与已上电的PC相 连可以很方便地实现对主机模块加电。优选地，中央控制单元采用S3C44B0X处理器。它是基于ARM7TDMI内核的16/32 位RISC处理器。优选地，FPGA电路单元采用XC2S50芯片。FPGA电路单元采用串行配置模式，而它 的逻辑数据不是由外部串行PR0M来提供，而是由主机模块的中央控制单元来提供，在FPGA 电路单元的配置阶段，中央控制单元通过模拟串行PR0M的时序为FPGA电路单元提供逻辑 数据。不同系列的处理器的调试接口连接方式通常是不同的，这就导致与被调试嵌入式系 统连接接口的信号定义随着处理器而改变。在本实施例中，FPGA电路单元通过主机模块 的中央控制单元使用对应不同处理器的逻辑数据，来适应这种改变，而不需要作任何硬件 改动，本实施例主要实现了对ARM处理器的支持，对其它不同处理器的硬件支持只需改变 FPGA电路单元的电路就可以实行。图3示出了根据本技术一个实施例的嵌入式在线调试系统主机模块结构示 意图，包括通过总线相连的USB接口电路单元、存储器、中央控制单元、FPGA电路单元、加密 单元和调试电缆接口单元，以及用于与PC端相连的USB接口和用于与调试模块相连的DB25 接口。主机模块采用了一体化设计，结构简单，同时用FPGA电路单元实现了中央控制单元 与调试电缆接口单元之间的可配置连接。图4示出了根据本技术一个实施例的嵌入式在线调试系统结构示意图，如图 所示，嵌入式调试系统通过USB电缆与PC机相连，通过调试电缆与被调试嵌入式系统的目 标板相连，通过在PC机上运行相关的调试软件实现对目标板的调试，调试系统完本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种嵌入式在线调试系统，其特征在于，包括：主机模块和调试模块，其中　　所述调试模块连接在所述主机模块和目标调试嵌入式系统之间，所述主机模块包括用于实现所述主机模块和所述调试模块之间可配置连接的ＦＰＧＡ电路单元。

【技术特征摘要】
一种嵌入式在线调试系统，其特征在于，包括主机模块和调试模块，其中所述调试模块连接在所述主机模块和目标调试嵌入式系统之间，所述主机模块包括用于实现所述主机模块和所述调试模块之间可配置连接的FPGA电路单元。2.根据权利要求1所述的嵌入式在线调试系统，其特征在于，所述主机模块还包括 USB接口电路单元、存储器、中央控制单元，其中所述USB接口电路单元，用于所述主机模块与PC端的连接；所述USB接口电路单元、所述存储器、所述中央控制单元和所述FPGA电路单元通过总 线相连接。3.根据权利要求1所述的嵌入式在线调试系统，其特征在于，所述调试模块包括DB25 连接器、电平转换单元、调试电缆和IDC20连接器，其中DB25连接器，位于调试电缆的一端，通过电平转换单元与所述调试电缆连接，用于与所 述主机模块的DB25接口相连接；电平转换单元，位于所述DB25连接器与所述调试电缆之间，用于将所述DB25连接器所 输出信号进行电平转换，然后输出至所述调试电缆；IDC20连接器，位于所述调试电缆的另一端，用于与所述目标调试嵌入式系统的JTAG 接口相连...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘明，周庆华，宋东剑，肖洋，
申请(专利权)人：北京旋极信息技术股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]