CN101930395A - 一种交叉调试系统、方法及调试器 - Google Patents

Abstract

本发明适用于系统调试领域，提供了一种调试器、交叉调试系统和方法，该调试器包括：第一接口单元，用于接收检测程序和/或调试固件以及调试指令，并输出调试结果，或者检测结果和调试结果；微控制器单元，与第一接口单元连接，用于运行检测程序，通过检测程序检测目标机的处理器类型，获取适用于目标机的处理器类型的调试固件，并运行该调试固件，通过该调试固件将第一接口单元接收的调试指令转换成JTAG指令；第二接口单元，与微控制器单元连接，用于发送微控制器单元的JTAG指令，并接收调试结果。本发明由于可以根据目标机的处理器类型采用对应的调试固件对目标机进行调试，从而可方便、快捷的对不同类型处理器的目标机进行调试和测试。

Description

一种交叉调试系统、方法及调试器

技术领域

本发明属于系统调试领域，尤其涉及一种交叉调试系统、方法及调试器。

背景技术

交叉调试系统是一种分布式系统，主要应用于支持JTAG(Joint Test ActionGroup，联合测试行为组织，也称为国际标准测试协议)的处理器中。其中JTAG标准用于测试访问端口、采用边界扫描的方法来测试印刷电路板。其包括宿主机、调试器和目标机。其中宿主机主要用于运行调试软件，目标机主要用于待调试程序，宿主机中的调试软件通过调试器获取目标机的处理器信息，并对目标机进行控制，以对运行在目标机中的待调试程序进行调试。其可用于底层代码、上层应用程序的调试、芯片功能的验证等，也可以作为测试工具使用。

请参阅图1，为现有的交叉调试系统的典型结构，该交叉调试系统包括宿主机、调试器和目标机。其中调试器一般为通过并口与宿主机连接的简易电缆，如wiggler电缆，或者专用的调试器，如BDI2000。其具体调试过程简述如下：宿主机中的调试软件通过调试器获取目标机的处理器的信息，并通过调试器控制目标机的处理器，以实现对运行在目标机中的程序进行调试。

现有的上述调试器，如wiggler电缆虽然造价便宜，但必须采用带有并口的计算机作为宿主机，且调试速度慢，使用不便。现有的专用调试器，如BDI2000，虽然功能齐全、速度快，但其价格昂贵。且现有的上述两种调试器一般只支持一种类型处理器的调试，且需要用户依据所使用的目标机的处理器类型选择调试软件，从而给用户带来极大地不便。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种调试器，旨在解决现有的调试器由于只支持一种类型处理器的调试而带来的极大不便的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种调试器，所述调试器包括：

第一接口单元，用于接收外部输入的调试指令，还用于接收外部输入的检测程序和/或调试固件，，并输出所述调试固件的调试结果，或者所述检测程序的检测结果和所述调试固件的调试结果；

微控制器单元，与所述第一接口单元连接，用于运行所述检测程序，通过所述检测程序检测目标机的处理器类型，获取适用于所述目标机的处理器类型的调试固件，并运行所述调试固件，通过所述调试固件将所述第一接口单元接收的调试指令转换成JTAG指令；

第二接口单元，与所述微控制器单元连接，用于发送所述微控制器单元的JTAG指令，并接收根据所述JTAG指令进行调试的调试结果。

本发明实施例的另一目的在于提供一种交叉调试系统，所述系统包括所述调试器，以及分别与所述调试器连接的宿主机和目标机。

本发明实施例的再一目的在于提供一种交叉调试方法，所述方法包括下述步骤：

一种交叉调试方法，所述交叉调试的系统包括：宿主机和目标机和调试器，所述方法包括：

调试器通过检测程序检测目标机的处理器类型；

调试器根据所述目标机的处理器类型，获取适用于所述处理器类型的调试固件；

调试器通过所述调试固件接收并解析宿主机发送的调试指令，并将所述调试指令转换成JTAG指令后，发送至目标机，控制目标机的调试。

在本发明实施例中，调试器通过检测程序检测目标机的处理器类型，并根据目标机的处理器类型获取适用于该目标机的处理器类型的调试固件，通过该调试固件将宿主机发送的调试指令转换成JTAG指令后，发送至目标机，控制目标机的调试，从而可方便、快捷的对不同类型处理器的目标机进行调试。调试器与宿主机之间通过USB接口进行通信，从而使调试器与宿主机之间的通信速度快、使用方便。通过将检测程序和调试固件内置于宿主机中，在调试过程中，依次从宿主机中下载检测程序和调试固件，从而使调试器的硬件简单、体积小、成本低。

附图说明

图1是现有技术提供的交叉调试系统的结构框图；

图2是本发明实施例提供的调试器的结构框图；

图3是本发明实施例提供的交叉调试系统的结构框图；

图4是本发明另一实施例提供的交叉调试系统的结构框图；

图5是本发明实施例提供的交叉调试方法的实现流程图；

图6是本发明另一实施例提供的交叉调试方法的实现流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明实施例中，调试器通过检测程序检测目标机的处理器类型，并根据目标机的处理器类型获取适用于该目标机的处理器类型的调试固件，通过该调试固件接收并解析宿主机发送的调试指令，并将调试指令发送至目标机，以控制目标机的调试。

图2示出了本发明实施例提供的调试器的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。该调试器包括第一接口单元21，与第一接口单元21连接的微控制器单元22和与微控制器处理单元22连接的第二接口单元23。其中：

第一接口单元21接收外部输入的调试指令，还用于接收外部输入的检测程序和/或调试固件，并输出调试固件的调试结果，或者检测程序的检测结果和调试固件的调试结果。该第一接口单元21可以为USB接口单元。

在本发明实施例中，该第一接口单元21接收检测程序和/或调试固件，并接收调试指令，该第一接口单元21输出调试结果，或者检测结果和调试结果。其中检测程序用于检测目标机的处理器类型，得到检测结果。该检测结果为目标机的处理器类型。调试固件用于接收并解析调试指令，将调试指令转换成JTAG指令，以对目标机进行调试，得到调试结果。

微控制器单元22与第一接口单元21以及第二接口单元23连接，用于运行检测程序和调试固件，通过检测程序检测目标机的处理器类型，通过调试固件将第一接口单元21接收的调试指令转换成JTAG指令，以对目标机进行调试，得到调试结果。

在本发明实施例中，当第一接口单元21为USB接口单元时，该微控制器单元22包括USB控制组件221和GPIO引脚222。该USB控制组件221与USB接口单元连接，用于与宿主机通过USB接口单元通信。GPIO引脚222用于模拟JTAG时序，以通过第二接口单元23发送转换得到的JTAG指令。

第二接口单元23发送微控制器单元22的JTAG指令并接收根据该JTAG指令进行调试的调试结果。其中第二接口单元23可以为JTAG接口。

在本发明另一实施例中，该调试器还包括存储单元24。该存储单元24存储检测程序和/或调试固件。当该存储单元24中存储有检测程序时，第一接口单元21接收的数据包括调试固件，接收的指令包括但不限于调试指令；当该存储单元24中存储有调试固件时，第一接口单元21接收的数据包括检测程序，接收的指令包括但不限于调试指令；当该存储单元24中存储有检测程序和调试固件时，第一接口单元21接收的指令包括但不限于调试指令。

在本发明另一实施例中，该调试器还包括LED控制单元25，该LED控制单元25通过LED灯输出调试器当前的状态。

图3示出了本发明实施例提供的采用上述调试器的交叉调试系统的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。该交叉调试系统包括宿主机1，与宿主机1连接并通信的调试器2，以及与调试器2连接并通信的目标机3。其中：

宿主机1包括存储单元11、检测程序下载单元12、固件下载单元13和调试处理单元14。该调试器2包括第一接口单元21、微控制器单元22和第二接口单元23。该第一接口单元21可以为USB接口单元，该第二接口单元可以为JTAG接口单元。其中：

存储单元11存储检测程序和调试固件。其中检测程序用于检测目标机3的处理器类型。调试固件用于接收并解析宿主机发送的调试指令，并将调试指令转换成JTAG指令。在本发明实施例中，为了具有不同类型处理器的目标机进行调试，可以在存储单元11中存储多种适用于不同类型处理器的调试固件。

检测程序下载单元12主动或者在调试器2的请求下，通过与调试器2之间的第一接口单元21，将存储单元11中存储的检测程序发送至调试器2。

微控制器单元22运行第一接口单元21接收的检测程序，通过该检测程序检测目标机3的处理器类型，并通过第一接口单元21将目标机3的处理器类型输出至宿主机1。

固件下载单元13在接收到调试器2输出的目标机3的处理器类型时，获取适用于目标机3的处理器类型的调试固件，并通过调试器2的第一接口单元21将适用于目标机3的处理器类型的调试固件下载至调试器2。

调试处理单元14接收用户输入的调试指令，并将该调试指令发送至调试器2。其中调试处理单元14包括调试软件(Debug Tools)和测试软件(Test Tools)。调试软件通过调试器2调试目标机3，测试软件通过调试器2测试目标机硬件。在本发明实施例中，当第一接口单元为USB接口单元时，调试软件可通过USB连接方式或者网络方式与调试器2通信，测试软件通过USB连接方式与调试器2通信。

微控制器单元22在监测到第一接口单元21接收到调试固件时，运行该调试固件，通过该调试固件接收并解析宿主机1发送的调试指令，并将该调试指令转换成JTAG指令后，通过第二接口单元23发送至目标机3，以对目标机3进行调试，同时通过第二接口单元23获取对目标机3的调试结果，再通过第一接口单元21将该调试结果返回至宿主机1。

在本发明另一实施例中，该调试器还包括LED控制单元25，该LED控制单元25通过LED灯输出调试器当前的状态。

图4示出了本发明另一实施例提供的采用上述调试器的交叉调试系统的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。该交叉调试系统包括宿主机1，与宿主机1连接并通信的调试器2，以及与调试器2连接并通信的目标机3。其中：

宿主机1包括调试处理单元14。该调试器2包括存储单元24、第一接口单元21、微控制器22和第二接口单元23。该第一解耦单元21可以为USB接口单元，该第二接口单元可以为JTAG接口单元。其中：

存储单元24存储检测程序和调试固件。其中检测程序用于检测目标机3的处理器类型。调试固件用于接收并解析宿主机发送的调试指令，并将调试指令转换成JTAG指令。在本发明实施例中，为了具有不同类型处理器的目标机进行调试，可以在存储单元11中存储多种适用于不同类型处理器的调试固件。

微控制器22运行存储单元24中存储的检测程序，通过该检测程序检测目标机3的处理器类型。

微控制器22从存储单元24中获取适用于目标机3的处理器类型的调试固件。

调试处理单元14接收用户输入的调试指令，并将该调试指令发送至调试器2。其中调试处理单元14包括调试软件(Debug Tools)和测试软件(Test Tools)。调试软件通过调试器2调试目标机3，测试软件通过调试器2测试目标机硬件。在本发明实施例中，当第一接口单元21为USB接口单元时，调试软件可通过USB连接方式或者网络方式与调试器2通信，测试软件通过USB连接方式与调试器2通信。

微控制器22运行适用于目标机3的处理器类型的调试固件，通过该调试固件接收并解析宿主机1通过第一接口单元21发送的调试指令，并将该调试指令转换成JTAG指令后，通过第二接口单元23发送至目标机3，以对目标机3进行调试，同时通过第二接口单元23接收对目标机3的调试结果，并通过第一接口单元21将调试结果输出至宿主机1。

可以理解，也可以将检测程序存储于宿主机中，将调试固件存储于调试器中，还可以将调试固件存储于宿主机中，而将检测程序存储于调试器中。

图5示出了图3所述的交叉调试系统的交叉调试方法的实现流程，在图3所述的交叉调试系统中，检测程序和适用于不同类型处理器的调试固件均预先存储于宿主机中，其具体步骤详述如下：

在步骤S501中，调试器从宿主机中下载检测程序，并通过该检测程序检测目标机的处理器类型，调试器同时将目标机的处理器类型输出至宿主机。

为了加快调试器与宿主机之间的通信速度，在本发明实施例中，调试器与宿主机通过USB接口进行通信，即调试器通过USB接口从宿主机下载检测程序，并通过USB接口将检测到的目标机的处理器类型输出至宿主机。

在步骤S502中，宿主机根据目标机的处理器类型，查找适用于该处理器类型的调试固件，并将查找到的调试固件下载至调试器。

在本发明实施例中，通过预先将适用于不同类型处理器的调试固件存储在宿主机中，在宿主机接收到调试器输出的目标机的处理器类型后，根据目标机的处理器类型，从存储在目标机中的调试固件中查找适用于该处理器类型的调试固件，并将查找到的调试固件传送至调试器。

在步骤S503中，调试器通过该调试固件接收并解析宿主机发送的调试指令，并将调试指令转换成JTAG指令后，发送至目标机，以对目标机进行调试。

为了对目标机以及目标机硬件进行调试和测试，该宿主机中可同时包括调试软件和测试软件。其中调试软件通过调试器调试目标机；测试软件通过调试器测试目标机硬件。在本发明实施例中，当调试器与宿主机通过USB接口连接时，调试软件与调试器通过USB连接方式或者网络方式通信，测试软件与调试器通过USB连接方式通信。

由于宿主机发送的调试指令不一定都是有效的调试指令，因此，为了避免不必要的失误操作给系统调试造成影响，在本发明另一实施例中，通过监测调试器的USB接口的数据，并判断从USB接口接收的数据是否为有效调试指令，如果是，则将调试指令转换成JTAG指令后，发送至目标机，以对目标机进行调试，否则继续监测并判断调试器的USB接口接收的数据是否为有效的调试指令。

在步骤S504中，调试器将目标机的调试结果输出至宿主机。

在本发明实施例中，由于检测程序和调试固件均预先内置于宿主机中，在需要通过调试器对目标机进行调试时，才从宿主机中下载检测程序，由宿主机查找适用于目标机的处理器类型的调试固件，并传送至调试器，以使宿主机通过调试器中的调试固件对目标机进行调试，从而使调试器可以适用于具有不同处理器类型的目标机，同时对调试器的存储空间的要求较低，降低调试器的成本，减小调试器的体积。

图6示出了图4所述的交叉调试系统的交叉调试方法的实现流程，在图4所述的交叉调试系统中，检测程序和适用于不同类型处理器的调试固件均预先存储于调试器中，其具体步骤详述如下：

在步骤S601中，调试器通过预先存储的检测程序检测目标机的处理器类型。

在本发明实施例中，预先将检测程序内置于调试器中，调试器即可通过该检测程序检测目标机的处理器类型。

在步骤S602中，根据目标机的处理器类型，获取适用于目标机的处理器类型的调试固件。

在本发明实施例中，由于不同类型的处理器，调试方法不尽相同，对于不同类型的处理器，需要采用对应的调试固件来实现调试过程。因此，需要根据目标机的处理器类型，获取适用于目标机的处理器类型的调试固件。

在本发明实施例中，可以预先将适用于不同类型处理器的调试固件内置于调试器中，在检测到目标机的处理器类型后，调试器直接根据处理器类型获取适用于该处理器类型的调试固件。

在步骤S603中，调试器通过该调试固件接收并解析宿主机发送的调试指令，并将调试指令转换成JTAG指令后，发送至目标机，以对目标机进行调试。

在本发明实施例中，调试器与目标机采用EJTAG电缆连接，并通过JTAG协议进行通信。调试器通过该调试固件接收并解析宿主机发送的调试指令，并将该调试指令转换成JTAG指令后发送至目标机，以对目标机进行调试。

为了对目标机以及目标机硬件进行调试和测试，该宿主机中可同时包括调试软件和测试软件。其中调试软件通过调试器调试目标机；测试软件通过调试器测试目标机硬件。在本发明实施例中，当调试器与宿主机通过USB接口连接时，调试软件与调试器通过USB连接方式或者网络方式通信，测试软件与调试器通过USB连接方式通信。

由于宿主机发送的调试指令不一定都是有效的调试指令，因此，为了避免不必要的失误操作给系统调试造成影响，在本发明另一实施例中，通过监测调试器的USB接口的数据，并判断从USB接口接收的数据是否为有效调试指令，如果是，则将调试指令转换成JTAG指令后，发送至目标机，以对目标机进行调试，否则继续监测并判断调试器的USB接口接收的数据是否为有效的调试指令。

在步骤S604中，调试器将目标机的调试结果输出至宿主机。

综上所述，本发明实施例提供的交叉调试方法包括下述步骤：

调试器通过检测程序检测目标机的处理器类型；

调试器根据所述目标机的处理器类型，获取适用于所述处理器类型的调试固件；

调试器通过所述调试固件接收并解析宿主机发送的调试指令，并将所述调试指令转换成JTAG指令后，发送至目标机，控制目标机的调试。

在本发明实施例中，调试器通过检测程序检测与其连接的目标机的处理器类型，再获取适用于该目标机的处理器类型的调试固件，并通过该调试固件接收并解析宿主机发送的调试指令，并将调试指令转化成JTAG指令后，发送至目标机，以对目标机进行调试，从而可方便、快捷的对不同类型处理器的目标机进行调试和测试。调试器与宿主机之间通过USB接口进行通信，从而使调试器与宿主机之间的通信速度快、使用方便。通过将检测程序和调试固件内置于宿主机中，在调试过程中，依次从宿主机中下载检测程序和调试固件，从而使调试器的硬件简单、体积小、成本低。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种调试器，其特征在于，所述调试器包括：

第一接口单元，用于接收外部输入的调试指令，还用于接收外部输入的检测程序和/或调试固件，并输出所述调试固件的调试结果，或者所述检测程序的检测结果和所述调试固件的调试结果；

微控制器单元，与所述第一接口单元连接，用于运行所述检测程序，通过所述检测程序检测目标机的处理器类型，获取适用于所述目标机的处理器类型的调试固件，并运行所述调试固件，通过所述调试固件将所述第一接口单元接收的调试指令转换成JTAG指令；

第二接口单元，与所述微控制器单元连接，用于发送所述微控制器单元的JTAG指令，并接收根据所述JTAG指令进行调试的调试结果。

2.如权利要求1所述的调试器，其特征在于，所述微控制器单元还用于通过所述第一接口单元将目标机的处理器类型输出，以获取适用于所述目标机的处理器类型的调试固件。

3.如权利要求1或2所述的调试器，其特征在于，所述调试器还包括：

存储单元，用于存储所述检测程序和所述调试固件；此时

所述微控制器单元还用于从所述存储单元中获取适用于所述目标机的处理器类型的调试固件。

4.如权利要求1所述的调试器，其特征在于，所述第一接口单元为USB接口单元，所述第二接口单元为JTAG接口单元。

5.一种交叉调试系统，其特征在于，所述系统包括权利要求1所述的调试器，以及分别与所述调试器连接的宿主机和目标机。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述宿主机包括：

存储单元，用于存储所述检测程序和所述调试固件；

检测程序下载单元，用于主动或者在所述调试器的请求下，将所述存储单元中存储的检测程序发送至所述调试器；

固件下载单元，用于在接收到所述调试器输出的目标机的处理器类型时，获取适用于所述目标机的处理器类型的调试固件，并将所述调试固件下载至所述调试器；

调试处理单元，用于接收用户输入的调试指令，并将所述调试指令发送至所述调试器；

所述调试器包括：

第一接口单元，用于接收检测程序和调试固件以及调试指令，并输出所述检测程序的检测结果和所述调试固件的调试结果；

所述微控制器单元运行所述检测程序，通过所述检测程序检测目标机的处理器类型，并将所述目标机的处理器类型输出至所述宿主机，同时运行所述调试固件，通过所述调试固件将所述第一接口单元接收的调试指令转换成JTAG指令；

所述第二接口单元发送所述微控制器单元的JTAG指令，并接收根据所述JTAG指令进行调试的调试结果。

7.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述调试器包括：

存储单元，用于存储所述检测程序和所述调试固件；

第一接口单元，用于接收调试指令，并输出所述调试固件的调试结果；

微控制器单元，与所述第一接口单元以及存储单元连接，用于运行所述存储单元中的检测程序，通过所述检测程序检测目标机的处理器类型，并从所述存储单元中获取适用于所述目标机的处理器类型的调试固件，同时运行所述调试固件，通过所述调试固件将所述第一接口单元接收的调试指令转换成JTAG指令；

第二接口单元，与所述微控制器连接，用于发送所述微控制器单元的JTAG指令，并接收根据所述JTAG指令进行调试的调试结果；

所述宿主机包括：

调试处理单元，用于接收用户输入的调试指令，并将所述调试指令发送至所述调试器。

8.一种交叉调试方法，其特征在于，所述交叉调试的系统包括宿主机、目标机和调试器，所述方法包括：

调试器通过检测程序检测目标机的处理器类型；

调试器根据所述目标机的处理器类型，获取适用于所述处理器类型的调试固件；

调试器通过所述调试固件接收并解析宿主机发送的调试指令，并将所述调试指令转换成JTAG指令后，发送至目标机，控制目标机的调试。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，在调试器通过检测程序检测目标机的处理器类型的步骤之前，所述方法还包括：

调试器从宿主机中下载检测程序。

10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，调试器根据所述目标机的处理器类型，获取适用于所述处理器类型的调试固件的步骤包括：

调试器将所述目标机的处理器类型输出至宿主机；

宿主机从预先存储的调试固件中查找适用于所述目标机的处理器类型的调试固件，并将调试固件传送至调试器。

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