CN104239176A - 基于互联网的多用户多目标远程jtag调试系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于互联网的多用户多目标远程JTAG调试系统，它包括：网络处理单元，用于实现所述基于互联网的多用户多目标远程JTAG调试系统与互联网的连接，并实现多用户远程操作；JTAG仿真调试单元，用于实现对目标器件的仿真调试，并实现与目标器件的自动匹配；嵌入式微处理器，用于实现对多用户网络数据传输的控制，以及实现对JTAG仿真调试单元中对目标器件的自动匹配和协调处理；电源管理单元，用于实现系统的供电；外部接口单元，用于实现系统与外部目标器件或网络的连接。本发明可同时支持多个用户同时对多个不同的目标板进行仿真调试工作，且不受距离的限制。

Description

基于互联网的多用户多目标远程JTAG调试系统

技术领域

本发明涉及一种调试系统，具体涉及一种基于互联网的多用户多目标远程JTAG调试系统。

背景技术

JTAG(Joint Test Action Group，联合测试行动小组)是一种国际标准测试协议，主要用于芯片内部测试及对系统进行仿真、调试，JTAG技术是一种嵌入式调试技术，它在芯片内部封装了专门的测试电路TAP(Test AccessPort，测试访问口)，通过专用的JTAG测试工具对内部节点进行测试。

如今大多数比较复杂的器件都支持JTAG协议，如ARM、DSP、FPGA器件等。标准的JTAG接口是4线：TMS、TCK、TDI、TDO，分别为测试模式选择、测试时钟、测试数据输入和测试数据输出。

在线仿真器(In-Circuit Emulator,ICE)是用来调试嵌入式系统软件的硬件设备。嵌入式系统开发者要面对一般软件开发者所没有的特殊问题,因为嵌入式系统往往不像商业计算机那样具有键盘、显示屏、磁盘机和其他各种有效的用户界面和存储设备。

当仿真器被插入到待开发芯片的某个部分的时候,在线仿真也被称作硬件仿真。这样的在线仿真器,可以在系统运行实时数据的情况下,提供相对很好的调试能力。在线仿真器的基本思想是提供一面通向嵌入式系统内部的窗户。程序员用在线仿真器将程序下载到系统运行后,可以通过在线仿真器设置断点、显示和监视内存内容以及控制输入输出。除此之外，程序员还可以通过在线仿真器设置各种条件断点，从而有机会找到很多错误的根源。传统的仿真调试由于受到技术所限，从用户PC计算机到目标板的距离往往较短，仿真距离一般都不能超过两米，如今目标系统高度集成，且结构较大不便搬移，想对目标系统集中开发就变得困难。传统的仿真由于受到仿真软件的限制，往往只能够仿真单一的目标器件，需要仿真其他器件时必须要更换仿真器，这些问题给科学工作者和工程师开发带来不便。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种基于互联网的多用户多目标远程JTAG调试系统，采用内嵌高性能低功耗的CPU单元，利用虚拟化技术，一端与互联网连接，另一端通过JTAG与对应的目标板连接，开发人员只需要连上互联网，就可以在任何地点实现对多个目标板的在线调试仿真。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种基于互联网的多用户多目标远程JTAG调试系统，它包括：网络处理单元，用于实现所述基于互联网的多用户多目标远程JTAG调试系统与互联网的连接，并实现多用户远程操作；

JTAG仿真调试单元，用于实现对目标器件的仿真调试，并实现与目标器件的自动匹配；

嵌入式微处理器，用于实现对多用户网络数据传输的控制，以及实现对JTAG仿真调试单元中对目标器件的自动匹配和协调处理；

电源管理单元，用于实现系统的供电；

外部接口单元，用于实现系统与外部目标器件或网络的连接；

所述网络处理单元与所述电源管理单元互联，所述网络处理单元与所述外部接口单元互联，所述网络处理单元与所述嵌入式微处理器互联；所述嵌入式微处理器与所述电源管理单元互联，所述嵌入式微处理器与所述JTAG仿真调试单元互联；所述JTAG仿真调试单元与所述电源管理单元互联，所述JTAG仿真调试单元与所述外部接口单元互联；所述电源管理单元与所述外部接口单元互联。

更进一步的技术方案是网络处理单元包括互联的网络控制器和第二嵌入式微处理器，所述第二嵌入式微处理器是多核处理器。

更进一步的技术方案是JATG仿真调试单元上集成了TI DSP仿真模块、XilinxFPGA仿真模块、ALTERA FPGA仿真模块、PowerPC仿真模块或ARM仿真模块。

更进一步的技术方案是JATG仿真调试单元设置有身份识别模块。

更进一步的技术方案是JATG仿真调试单元设置有仿真速率设定模块。

更进一步的技术方案是JATG仿真调试单元是自动模式JATG仿真调试单元或选配模式JATG仿真调试单元。

更进一步的技术方案是电源管理单元包括互联的电源转换芯片和隔离保护电路。

更进一步的技术方案是电源管理单元还包括过流保护电路，所述过流保护电路上设置有可恢复保险丝。

更进一步的技术方案是外部接口单元包括JTAG调试接口、网络数据收发接口、电源输入接口。

更进一步的技术方案是JTAG调试接口设置有适配器；所述JTAG调试接口设置有隔离电路模块；网络数据收发接口设置有隔离和防雷保护装置。

本发明通过互联网连接，可以实现多个用户远程对多个目标板的实时仿真调试，支持现在行业主流器件的在线仿真调试，如TI(德州仪器)的所有系列DSP(数字信号处理器)芯片，Xilinx公司的所有系列FPGA(现场可编程门阵列)芯片，ALTERA公司的所有系列FPGA(现场可编程门阵列)芯片、所有系列PowerPC(Performance Optimized With Enhanced RISC的缩写)芯片和所有系列ARM(Advanced RISC Machines)仿真。突破了传统仿真距离的限制，且解决了传统仿真中用户端单一、目标板单一的问题，给开发者带来了极大的便利。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明可同时支持多个用户同时对多个不同的目标板进行仿真调试工作，且不受距离的限制；支持TI全系列的DSP器件；支持Xilinx和ALTERA的所有FPGA器件；支持所有系列PowerPC芯片仿真；支持所有系列ARM仿真；JTAG仿真调试单元具有权限访问功能，可对客户的身份进行识别，只有身份符合的用户才能识别到相应的仿真模块；JTAG仿真调试单元可进行模式选择，具有自动模式和选配模式功能。

附图说明

图1为本发明一个实施例的结构框图。

图2为本发明一个实施例中仿真调试模块与微处理器连接框图。

图3为本发明一个实施例的应用框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步阐述。

如图1、图2所示，本发明一个实施例基于互联网的多用户多目标远程JTAG调试系统，它包括：网络处理单元，用于实现基于互联网的多用户多目标远程JTAG调试系统与互联网的连接，并实现多用户远程操作；JTAG仿真调试单元，用于实现对目标器件的仿真调试，并实现与目标器件的自动匹配；嵌入式微处理器，用于实现对多用户网络数据传输的控制，以及实现对JTAG仿真调试单元中对目标器件的自动匹配和协调处理；电源管理单元，用于实现系统的供电；外部接口单元，用于实现系统与外部目标器件或网络的连接；网络处理单元与电源管理单元互联，网络处理单元与外部接口单元互联，网络处理单元与嵌入式微处理器互联；嵌入式微处理器与电源管理单元互联，嵌入式微处理器与JTAG仿真调试单元互联；JTAG仿真调试单元与电源管理单元互联，JTAG仿真调试单元与外部接口单元互联；电源管理单元与外部接口单元互联。更具体的说，网络处理单元完成系统与互联网的连接，并实现多用户远程操作功能；JTAG仿真调试单元实现对目标器件的仿真调试功能，可以支持多器件的仿真，如TI DSP、Xilinx FPGA、ALTERA FPGA、PowerPC、ARM等芯片，并可自动匹配，用户不需要像使用普通仿真器那样针对不同的器件更换不同的仿真器；嵌入式微处理器主要实现两个方面的功能，一是完成对多用户网络数据传输的控制，二是实现对JTAG仿真调试单元中对每个仿真模块的自动匹配和协调处理功能；电源管理单元实现系统的供电，系统采用标准AC 220V供电，电源管理部分将AC 220V电压转换为系统需要的+12V、+5V、+3.3V等直流电压，并设有隔离保护措施；外部接口单元实现系统与外部目标板、网络等的连接，实现数据的高效通信。

网络处理单元主要由高性能网络控制器和嵌入式微处理器构成，实现系统与互联网的通信和控制功能，网络处理单元的带宽高达10Gbps，可迅速建立网络和高速率的数据传输；嵌入式微处理器采用低功耗高性能的多核处理器，系统功耗与普通的处理器相比，其功耗降低了30％，其性能提升了40％；采用虚拟化技术，可以支持多个开发者同时在线开发工作，开发者可以根据需要设置多个开发环境，建立人性化的设计开发界面，不需要关心界面是如何建立的，只需要添加新用户、新目标板就可以实现开发工作，虚拟化技术具有自动搜索功能，可搜索在线目标板，及时了解目标板的及时信息，可选择有使用权限的目标板进行开发。

本实施例中JTAG仿真调试单元集成了多个仿真调试模块，可以支持如TIDSP、Xilinx FPGA、ALTERA FPGA、PowerPC、ARM等芯片的仿真调试，通过软件的配合，可以实现与目标板的自动匹配切换，免去传统仿真模式中根据不同目标器件更换不同仿真器的麻烦。JTAG仿真调试单元具有权限访问功能，可对用户的身份进行识别，只有身份符合的用户才能识别到相应的仿真模块；JTAG仿真调试单元可进行仿真速率的不同设定，针对恶劣和苛刻的环境可以设置低速率的仿真，从而保证在线仿真的稳定性；JTAG仿真调试单元可进行模式选择，具有自动模式和选配模式功能。

电源管理单元由多个电源转换芯片和隔离保护电路组成，使其能够高效地将标准AC 220V电压转换为系统需要的+12V、+5V、+3.3V等直流电压，同时具有隔离保护功能，防止供电异常情况发生时，损坏其他部分的功能电路；电源管理单元具有过流保护措施，采用可恢复保险丝，当电流值超过门限时，保险丝自动熔断，当恢复供电电流正常后，不需要更换保险丝，系统可正常工作。电源管理单元可设定高、中、低三档的额定工作功率，用户可根据实际需要进行设定，降低功耗，起到节能的作用。

外部接口单元含多路JTAG调试接口、网络数据收发接口、电源输入接口，其中外部接口单元的前面板同时还设置有LED状态指示灯、电源开关等，给用户带来良好的用户体验。JTAG调试接口配备有各种适配器，可以方便灵活的适应不同设计的目标板；JTAG调试接口采用隔离电路设计，既保护目标板不被损坏又保护JTAG调试接口，同时可适应不同标准的电气特性，兼容性更强。网络数据收发接口具有隔离和防雷保护功能；电源输入接口为AC 220V供电，接口具有防反插功能，避免发生电源反接损坏系统的情况，同时带有防尘盖，避免灰尘和杂物的进入；AC 220V供电接口具有防雷措施，当受到雷击时，系统可自动断电；LED状态指示灯可指示目标板状态，也可由用户自己进行功能定义，实用性更强。

如图3所示，本实施例为基于互联网的多用户多目标远程JTAG调试系统，采用内嵌高性能低功耗的CPU单元，利用虚拟化技术，一端与互联网连接，另一端通过JTAG与对应的目标板连接，用户只需要连上互联网，就可以在任何地点实现对多个目标板的在线调试仿真。

在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”、等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一个实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

尽管这里参照发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (10)

1.一种基于互联网的多用户多目标远程JTAG调试系统，其特征在于，它包括：

网络处理单元，用于实现所述基于互联网的多用户多目标远程JTAG调试系统与互联网的连接，并实现多用户远程操作；

JTAG仿真调试单元，用于实现对目标器件的仿真调试，并实现与目标器件的自动匹配；

嵌入式微处理器，用于实现对多用户网络数据传输的控制，以及实现对JTAG仿真调试单元中对目标器件的自动匹配和协调处理；

电源管理单元，用于实现系统的供电；

外部接口单元，用于实现系统与外部目标器件或网络的连接；

所述网络处理单元与所述电源管理单元互联，所述网络处理单元与所述外部接口单元互联，所述网络处理单元与所述嵌入式微处理器互联；所述嵌入式微处理器与所述电源管理单元互联，所述嵌入式微处理器与所述JTAG仿真调试单元互联；所述JTAG仿真调试单元与所述电源管理单元互联，所述JTAG仿真调试单元与所述外部接口单元互联；所述电源管理单元与所述外部接口单元互联。

2.根据权利要求1所述的基于互联网的多用户多目标远程JTAG调试系统，其特征在于所述的网络处理单元包括互联的网络控制器和第二嵌入式微处理器，所述第二嵌入式微处理器是多核处理器。

3.根据权利要求1所述的基于互联网的多用户多目标远程JTAG调试系统，其特征在于所述的JATG仿真调试单元上集成了TI DSP仿真模块、Xilinx FPGA仿真模块、ALTERA FPGA仿真模块、PowerPC仿真模块或ARM仿真模块。

4.根据权利要求1所述的基于互联网的多用户多目标远程JTAG调试系统，其特征在于所述的JATG仿真调试单元设置有身份识别模块。

5.根据权利要求1所述的基于互联网的多用户多目标远程JTAG调试系统，其特征在于所述的JATG仿真调试单元设置有仿真速率设定模块。

6.根据权利要求1所述的基于互联网的多用户多目标远程JTAG调试系统，其特征在于所述的JATG仿真调试单元是自动模式JATG仿真调试单元或选配模式JATG仿真调试单元。

7.根据权利要求1所述的基于互联网的多用户多目标远程JTAG调试系统，其特征在于所述的电源管理单元包括互联的电源转换芯片和隔离保护电路。

8.根据权利要求1所述的基于互联网的多用户多目标远程JTAG调试系统，其特征在于所述的电源管理单元还包括过流保护电路，所述过流保护电路上设置有可恢复保险丝。

9.根据权利要求1所述的基于互联网的多用户多目标远程JTAG调试系统，其特征在于所述的外部接口单元包括JTAG调试接口、网络数据收发接口、电源输入接口。

10.根据权利要求9所述的基于互联网的多用户多目标远程JTAG调试系统，其特征在于所述的JTAG调试接口设置有适配器；所述JTAG调试接口设置有隔离电路模块；网络数据收发接口设置有隔离和防雷保护装置。