基于sopc的通用型jtag调试器的设计与实现

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1、电子科技大学硕士学位论文基于SOPC的通用型JTAG调试器的设计与实现姓名：马俊申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：雷航20090501摘要随着社会的进步，嵌入式系统正在悄悄的融入到人们的日常生活中：从多功能手机到MP4娱乐手持设备，从智能家电控制到汽车智能电子控制，生活中的嵌入式系统无处不在。随着嵌入式系统应用领域的扩大，嵌入式系统的复杂度和开发设计难度也在不断增加。这样对于嵌入式的设计和开发提出了更高的要求。嵌入式的调试作为嵌入式开发中最为重要的一步，自然也面对着更大的挑战。嵌入式处理器品种的多样化，使得传统的“仿真器加编程器’’的调试方式越来越受限。在半导体设计生

2、产工艺不断提高的驱动下，OCD(OnChipDebugging：在芯片调试)调试方式和soPc(systenlOnProgrammableChip：可编程片上系统)技术的出现极大的改变了传统的调试方法，提高了调试效率，并随之产生了一种称作“JTAG”(JointTestActionGroup：联合测试行动组)的OCD调试原理。本文在深入研究SOPC设计思想和JTAG调试原理后，基于提高调试器通用性的设计目的，设计并实现了一种通用型调试器：在FPGA中加入基于特定CPU核的JTAG调试IPCORE，利用SOPC的可重用性和FPGA易于下载更新的特性，在一片硬件芯片上实现对多款嵌入式C

3、PU架构的在线调试支持，体现通用的概念。本系统的具体实现采用了ALTERA公司的Cyclone系列FPGA芯片、QuartusII开发环境及NiosII]DE开发套件，自主研发基于ARM7TDMI处理器架构的JTAGIPCORE，并完成了调试器的硬件原型设计。最终成型的调试系统实现了对ARM7TDMI的基本调试功能。本文描述了系统设计与实现的原理、思路及过程。关键词：嵌入式系统，SOPC，JTAG，IPCORE，通用型调试器ABSTRACTWiththedevelopmentofoursociety,embeddedsystemarequietlybecomingoneofthem

4、ostimportantcreationsinourdailylives，whichexistseverywhereinmultifunctionalmobilephone,mp4，portabledevices，intelligenthomeappliancescontrol，intelligentelectronicmotorcontrol，etc．Asitsapplicationsincrease，embeddedsystemismuchmorecomplicatedandhardtodevelopaswell勰designwhichrequireshigherstandar

5、ds．Debugging,firstandforemost,isfacingthebiggestchallenge．Bacauseofthediversityofembeddedprocessor)thetraditionaldebugging,“emulator+programmer"isgettingmoreandmorerestricted．Onaccountofthesemiconductordesignandproductionimprovement，OCD(OnChipDebugging)andSOPChavegreatlychangedthetraditionalde

6、buggingmethods，improvedthedebuggingefficiency,andtheresultingknownasa什JTAG¨(JointTestActionGroup)OCDdebugPrinciple．Inthispaper,in-depthstudyofSOPCdesignprinciplesandJTAGdebuggingmethod,ageneraldebuggerisproducedinthenanleofimprovingthedebugger’Sgenerality：addingaJTAGdebugIPCOREforaspecificCPUc

7、oreintoa咖西eFPGAchip，usingthe6SOPC’SreusabilityandFPGA’Seasytodownloadandupdatefeatures，implementdebuggingvarietyofembeddedCPUarchitecturesinasinglehardwarechip，reflectingtheconceptofuniversal．ConcreteproductionofthesystemismadeupoftheAL