CN105279053B - 轨迹捕获装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种轨迹捕获装置及方法，包括：处理系统、轨迹捕获控制单元以及总线单元，该处理系统包括至少一个功能模块，该功能模块用于产生第一数据、第二数据和对应于第一数据的关联信息的；该轨迹捕获控制单元用于从该处理系统接收该第一数据和该对应于第一数据的该关联信息，并根据该第一数据和该关联信息产生第三数据；该总线单元用于在第一模式中使用第一数据连接接口传输从第二数据推导的信息，并在第二模式中重用该第一数据连接接口传输从第三数据推导的信息。本发明提供的轨迹捕获装置可大幅提升捕获轨迹数据的速度。

Description

轨迹捕获装置及方法

技术领域

本发明有关于一种轨迹捕获装置(trace capture device)相关，特别有关于一种轨迹捕获设备以及方法。该轨迹捕获设备具有共享内嵌数据传输机制的轨迹捕获路径，可对齐(aligning)和纠正收集到的轨迹数据。

背景技术

随着电子工程领域的发展，在电子装置中发生的故障和异常情况需要通过硬件和软件调试来分析和修复。因此，如何有效收集足够的信息进行调试操作，变得尤为重要。调试操作包括硬件调试和软件调试，其中硬件调试往往更困难，需要付出更多努力。软件调试要求在电子装置中配置一个跟踪捕获机制，用于从电子装置系统处理中收集轨迹数据，例如，监测调制解调系统的操作。也可更利用外部调试装置分析从硬件和软件调试中收集到的轨迹信息。但是，传统的轨迹捕获机制中轨迹捕获机制的信号传输速度太慢，从而限制了外部调试装置的效率

大多数调试工程师可能会面临的另一个问题是如何对齐和关联不同类型的捕获轨迹数据，且如何提取有用的数据用于分析。例如，将收集到的轨迹数据映射(map)到对应的硬件引擎中，该过程非常复杂。

因此，需要提供一种新的轨迹捕获装置，能够有效收集用于调试的轨迹数据以修复电子装置的故障。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种轨迹捕获装置及方法。

本发明提供一种轨迹捕获装置，包括：处理系统、轨迹捕获控制单元以及总线单元，该处理系统包括至少一个功能模块，该指示一个功能模块用于产生第一数据、第二数据和对应于第一数据的关联信息的；该轨迹捕获控制单元用于从该处理系统接收该第一数据和该对应于第一数据的该关联信息，并根据该第一数据和该关联信息产生第三数据；该总线单元用于在第一模式中使用第一数据连接接口传输从第二数据推导的信息，并在第二模式中重用该第一数据连接接口传输从第三数据推导的信息。

本发明另提供一种轨迹捕获方法，包括：从处理系统接收的至少一个功能模块产生的第一数据和第二数据以及从该处理系统接收对应于该第一数据的关联信息；根据该第一数据和该关联信息产生第三数据；以及在第一模式中使用第一数据连接接口传输从第二数据推导的信息，并在第二模式中重用该第一数据连接接口传输从第三数据推导的信息。

本发明提供的轨迹捕获装置可大幅提升捕获轨迹数据的速度。

附图说明

图1为根据发明实施例的轨迹捕获装置的示例图。

图2和图3为根据本发明实施例的移动电话的示例图。

图4和图5为根据本发明实施例的热点装置的示例图。

图6和图7为根据本发明实施例的调制解调电子狗装置的示例图。

图8为根据本发明实施例的轨迹捕获方法流程说明的示例图。

具体实施方式

在说明书及后续的权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属领域技术人员应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同样的元件。本说明书及后续的权利要求并不以名称的差异来作为区别元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区别的基准。在通篇说明书及后续的权利要求当中所提及的「包括」为开放式的用语，故应解释成「包括但不限定于」。此外，「耦接」一词在此包括任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述第一装置耦接于第二装置，则代表该第一装置可直接连接于该第二装置，或透过其他装置或连接手段间接地连接至该第二装置。

请参考图1，图1为根据发明实施例的轨迹捕获装置100的示例图。如图1所示，轨迹捕获装置100包括调制解调系统20、轨迹捕获控制单元(trace capture control unit)30及总线单元40。调制解调系统20包括从BLK_0到BLK_N的功能模块，用于产生第一数据S1、第二数据S2及对应于第一数据S1的关联信息(correlation information)M1。然而是发明并不限于此，调制解调系统20可仅包括一个功能模块。功能模块BLK_0到BLK_N可为硬件引擎、中央处理单元(CPU)、调制解调器及/或控制器。

轨迹捕获控制单元30用于捕获功能模块BLK_0到BLK_N的一些信息以用于接下来的调试操作。轨迹捕获控制单元30包括导航标志32、格式化单元34和先入先出(FIFO)单元36。导航标志32耦接于调制解调系统20，用于从调制解调系统20接收对应于第一数据S1的关联信息M1，以根据第一数据S1和关联信息M1产生第三数据S3。

格式化单元34耦接于调制解调系统20以及导航标志32，用于根据从导航标志32收到的关联信息M1，将第一数据S1转成第三数据S3。

具体地，关联信息M1用于对齐和关联从调制解调系统20收到的第一数据S1。例如，关联信息M1可包括从功能模块BLK_0到BLK_N的提取的数据的与位置、操作顺序及/或时序相关的信息。格式化单元34能够从功能模块BLK_0到BLK_N提取有用的数据(例如第一数据S1的一部分或全部)，并根据对应于有用数据的关联信息M1，将有用的数据封装至一个数据包中。这个数据包的前向部分会包括一个用于记录关联信息M1的空间，以允许从轨迹捕获控制单元30的数据S3与总线单元40的传输规范相符。因为已经将数据恰当地对齐和关联，很容易对数据进行分析；因此，调试工程师可以高效地分析功能模块BLK_0到BLK_N的状态。

先入先出单元36耦接于格式化单元34和总线单元40，用于减慢格式化单元34至总线单元40上的轨迹连接控制器42的传输速度，以防总线单元40的处理速度不够快。请注意，如果总线单元40的处理速度足够高，先入先出单元36就是可选的。

总线单元40耦接于调制解调系统20、轨迹捕获控制单元30及数据连接接口50，总线单元40包括轨迹连接控制器42，介质存取控制(MAC)器44，开关单元46及物理层(physical layer，PHY)装置48。轨迹连接控制器42耦接于轨迹捕获控制单元30，且用于将从轨迹捕获控制单元30接收的第三数据S3转换为符合数据连接接口50的PHY规范的第四数据S4。

介质访问控制器44耦接于调制解调系统20，用于接收来自调制解调系统20的第二数据S2，并将第二数据S2转成第五数据S5。开关单元46耦接于轨迹连接控制器42以及MAC控制器44。开关单元46用于选择性地输出从轨迹连接控制器42接收的第四数据S4或从介质访问控制器44接收的第五数据S5。物理层(PHY)装置48耦接于开关单元46的输出端和数据连接接口50之间。

总线单元40用于在第一模式中使用PHY装置48和数据连接接口50传输从第五数据S5推导的信息，以及在第二模式中重用PHY装置48和数据连接接口50传输从第四数据S4推导的信息。第一模式可实现为利用数据传输路径的数据传输模式，其中，数据传输路径可例如通用串行总线(USB)传输路径。第二模式可实现为轨迹数据捕获模式，其中，在需要捕获有关于功能模块BLK_0至BLK_N的状态的关联信息的轨迹数据记录(trace datarecording)时致能该模式。如果没有执行调试操作，可致能第一模式以传输数据。可使用开关单元46以根据应用需求选择操作模式(例如，第一模式或第二模式的其中之一)。

数据连接接口50可为USB3.0接口(例如USB3.0端口)，一个SATA接口、周边元件扩展(PCI)高速接口、高清晰度多媒体接口(HDMI)或以太网接口。数据连接接口50的输出端可耦接于外部应用装置60(例如外部处理器或外部存储装置)或外部调试装置62。例如，当在第二模式中数据连接接口50耦接于外部调试装置62时，为输出从轨迹连接控制器42接收的第四数据S4，可控制开关单元46将K3和K1节点耦接。而当在第一模式中数据连接接口50耦接于外部应用装置60而非外部调试装置62时，为了输出来自介质访问控制器44的第五数据S5，可控制开关单元46将K3和K2节点耦接。

轨迹数据捕获路径(即由轨迹捕获控制器30、轨迹连接控制器42、PHY装置48及数据连接接口50形成的路径)共享内置的高速数据传输机制(即轨迹数据捕获路径共享PHY装置48)，从而使轨迹数据捕获速度足够高，以让调试工程师立即地进行调试。USB3.0的传输速度上限可达5Gbps，且HDMI可传输高清晰度图像。此外，由于采用上述共享结构，可降低轨迹捕获装置100的布局复杂度。

请参考图2和3，图2和图3为根据本发明实施例的移动电话200的示例图。图2中所示的轨迹捕获机制类似于图1所示的轨迹捕获装置100，其被配置于移动电话200中。移动电话200包括调制解调系统220、轨迹捕获控制单元230、总线单元240及数据连接接口250。调制解调系统220包括调制解调系统221和应用系统222。调制解调系统221包括用于产生第一数据S1的至少一个第一功能模块(图未示)，应用系统222包括用于产生第二数据S2的至少一个第二功能模块(图未示)，且调制解调系统221的至少一个第一功能模块和应用系统222的至少一个第二功能模块包括在调制解调系统220中。调制解调系统221的至少一个第一功能模块和应用系统222的至少一个第二功能模块可为前述实施例中描述的各种元件。

总线单元240包括轨迹连接控制器242、USB装置MAC控制器244、开关单元246及USB物理层(PHY)装置248。请注意，USB装置MAC控制器244和USB PHY装置248可被符合传输规范的其他元件所替代，且本发明不限于USB传输。USB装置MAC控制器244耦接于至少一个调制解调系统220(即应用系统222的至少一个功能模块)的功能模块(图未示)用于产生第五数据S5。

当USB物理层(PHY)装置248耦接于外部调试装置260时，开关单元246输出从轨迹连接控制器242接收的第四数据S4；且如图3所示，当USB物理层(PHY)装置248耦接于主网络连线(tethering)装置270时，开关单元246从USB装置MAC控制器244输出第五数据S5。连线技术表示连接一个装置到另一个装置上。在移动电话(或平板电脑)的场景下，连线技术允许共享移动电话的网络连接给其他装置(如笔记本电脑)。在此实施例中，主网络连线装置270可作为用于从物理上连接移动电话和笔记本电脑的电缆，以使笔记本电脑以无线通信能力(如第3代或第4代无线通信技术)通过手机连接互联网。在另一个实例中，移动电话200的互联网连接可通过无线网络(WiFi)技术而不应用物理连接方式与笔记本电脑共享网络连接。

轨迹数据捕获路径(即由轨迹捕获控制单元230、轨迹连接控制器242、PHY装置248及数据连接接口250形成的路径)共享内置的高速数据传输机制，从而使轨迹数据捕获速度足够高，以让调试工程师立即进行调试。此外，由于采用上述共享结构，可降低移动电话200的布局复杂性。

请参考图4和5，图4和图5为根据本发明实施例的热点装置400的示例图。图4中所示的轨迹捕获机制类似于图1所示的轨迹捕获装置100，其被配置于热点装置400中。热点装置400包括调制解调系统420、轨迹捕获控制单元430、总线单元440及数据连接接口450。相较于前一个实施例，本实施例中的总线单元440还包括另一个USB装置MAC控制器445、另一个USB物理层(PHY)装置449及另一个数据连接接口451。热点装置400的总线单元440有2个USB装置MAC控制器444和445、2个USB物理层(PHY)装置448和449以及2个数据连接接口450和451。请注意，USB装置MAC控制器444、445和USB PHY装置448、449可被符合传输规范的其他元素所替代，且本发明不限于USB传输。而且，在USB装置MAC控制器444、445中，USB装置MAC控制器444能作为主MAC控制器。类似地，USB装置MAC控制器445耦接于调制解调系统420的至少一个功能模块(即应用系统422的至少一个功能模块)(图未示)，且用于产生第六数据S6。USB PHY装置449耦接于USB装置MAC控制器445和数据连接接口451，且数据连接接口451耦接于主网络连线装置470。

调制解调系统420包括调制解调系统421和应用系统422。类似地，调制解调系统421包括至少一个第一功能模块(图未示)，应用系统422包括至少一个第二功能模块(图未示)。调制解调系统421的至少一个第一功能模块和应用系统422的至少一个第二功能模块可为之前实施例描述的各种硬件的组合。简单起见，在此忽略热点装置400中与之前实施例类似的特征描述。

特别地，当USB PHY装置448耦接于外部调试装置460(如图4所示)时，开关单元446从轨迹连接控制器442输出第四数据S4；当USB PHY装置448耦接于外部应用装置480(如图5所示)时，开关单元446从USB装置MAC控制器444输出第五数据S5。请注意，在此实施例中，外部应用装置480可以是无线收发器(例如WiFi收发器)或者用于读取类似SD卡或T闪存卡的存储卡读取器。

由轨迹捕获控制单元430、轨迹连接控制器442、物理层PHY装置448及数据连接接口450形成的轨迹数据捕获路径共享内置高速数据传输机制，使轨迹数据捕获速度足够高，从而让调试工程师立即地进行调试。此外，由于采用上述共享结构，可降低热点装置400的布局复杂度。更多地，类似于热点装置400中配置的机制的该机制可配置在路由器(router)中，使路由器装置可具有与热点装置400同样的优点。总体上，热点装置参考手提装置，而路由器装置参考固定装置(stationary device)。

请参考图6和7，图6和图7为根据本发明实施例的调制解调电子狗(modem dongle)装置600的示例图。图6中所示的轨迹捕获机制类似于图1所示的轨迹捕获装置100，其被配置于调制解调电子狗600中。调制解调电子狗600包括调制解调系统620、轨迹捕获控制单元630、总线单元640及数据连接接口650。调制解调电子狗600和移动电话200的主要区别在于调制解调电子狗600不具有应用系统。而且，配置在调制解调电子狗600中的元件会更少，且调制解调电子狗600的尺寸会更小。例如，调制解调电子狗600可实现为一个U盘以用于便携。

当USB PHY装置648耦接于外部调试装置660时，开关单元646输出从轨迹连接控制器642接收的第四数据S4；且如图7所示，当USB PHY装置648耦接于主网络连线装置670时，开关单元646从USB装置MAC控制器644输出第五数据S5。简单起见，在此忽略调制解调电子狗600中与之前实施例类似的特征描述。

由轨迹捕获控制单元430、轨迹连接控制器442、物理层PHY装置448及数据连接接口450形成的轨迹数据捕获路径共享内置高速数据传输机制，使轨迹数据捕获速度足够高，从而让调试工程师立即地进行调试。此外，由于采用上述共享结构，可降低调制解调电子狗600的布局复杂性度。

请参考图8，图8为根据本发明实施例的轨迹捕获方法流程说明的示例图。在结果大致一样的前提下，不需以绝对顺序执行图8所示的步骤。该示例方法可为图1所示轨迹捕获装置100所采用，且用以下步骤简单总结。

步骤802：接收从处理系统的至少一个功能模块产生的第一数据和第二数据，以及从处理系统接收对应于该第一数据的关联信息。

步骤804：根据第一数据和关联信息产生第三数据。

步骤806：在第一模式中使用第一数据连接接口传输从第二数据推导的信息，且在第二模式中重用第一数据连接接口传输从第三数据推导的信息。

在阅读完指示图1的轨迹捕获装置100的以上段落后，本领域技术人员可容易地理解图8中每个步骤的细节，简单起见，在此忽略描述。

概括来说，本发明的实施例利用了现有轨迹捕获装置中总线单元的高速数据传输机制，因此大大提升了捕获轨迹数据的速度。此外，因为采用了共享结构，降低了轨迹捕获装置的布局复杂度。而且，本发明也提供了一个导航标志，用于收集对应于大量轨迹数据的关联信息，以在后续的调试过程中对齐和关联大量轨迹数据。

本领域的技术人员应理解在不脱离本发明所揭示实施例的广义发明构思的前提下可对上述揭示的实施例进行改变。应理解，如权利要求所定义，所揭示的实施例并不局限于所揭示的特定实例，而旨在包括在所揭示实施例的精神和范围之内的修改。

Claims (24)

1.一种轨迹捕获装置，包括：

处理系统，包括至少一个功能模块，该功能模块用于产生第一数据、第二数据和对应于第一数据的关联信息；

轨迹捕获控制单元，用于从该处理系统接收该第一数据和该对应于第一数据的该关联信息，并根据该第一数据和该关联信息产生第三数据；以及

总线单元，耦接于该处理系统、该轨迹捕获控制单元及第一数据连接接口，该总线单元用于在第一模式中使用第一数据连接接口传输从第二数据推导的信息，并在第二模式中重用该第一数据连接接口传输从第三数据推导的信息，其中该总线单元包括：

轨迹连接控制器，耦接于该轨迹捕获控制单元，该轨迹连接控制器用于将从该轨迹捕获控制单元接收的该第三数据转换成符合该第一数据连接接口的物理层规范的第四数据；

第一介质访问控制器，耦接于该处理系统，该第一介质访问控制器用于接收来自该处理系统的该第二数据，并将该第二数据转换为第五数据；

开关单元，耦接于该轨迹连接控制器和该第一介质访问控制器，该开关单元用于选择性地输出从该轨迹连接控制器接收的该第四数据或从该第一介质访问控制器接收的该第五数据；以及

第一物理层装置，耦接于该开关单元的输出端和该数据连接接口。

2.如权利要求1所述的轨迹捕获装置，其特征在于，该轨迹捕获控制单元更包括：

导航标志，耦接于该处理系统，该导航标志用于接收该关联信息；以及

格式化单元，耦接于该处理系统以及该导航标志，该格式化单元用于根据从该导航标志接收的该关联信息，将该第一数据转成该第三数据。

3.如权利要求2所述的轨迹捕获装置，其特征在于，该轨迹捕获控制单元更包括：

先进先出单元，耦接于该格式化单元和该总线单元。

4.如权利要求1所述的轨迹捕获装置，其特征在于，当该第一物理层装置耦接于外部调试装置时，该开关单元输出从该轨迹连接控制器接收的该第四数据；且当该第一物理层装置耦接于主网络连线装置时，该开关单元输出来自该第一介质访问控制器的该第五数据。

5.如权利要求1所述的轨迹捕获装置，其特征在于，该轨迹捕获装置包括在移动电话中，该处理系统包括调制解调系统和应用系统，该调制解调系统包括至少一个第一功能模块，该至少一个第一功能模块用于产生第一数据，该应用系统包括至少一个第二功能模块，该至少一个第二功能模块用于产生第二数据，且该调制解调系统的该至少一个第一功能模块和该应用系统的该至少一个第二功能模块包括在该处理系统中。

6.如权利要求1所述的轨迹捕获装置，其特征在于，该轨迹捕获装置包括在调制解调电子狗装置中，该调制解调电子狗装置包括作为该处理系统的调制解调系统。

7.如权利要求1所述的轨迹捕获装置，其特征在于，该总线单元更包括：

第二介质访问控制器，耦接于该处理系统的至少一个功能模块，且该第二介质访问控制器用于产生第六数据；以及

第二物理层装置，耦接于该第二介质访问控制器以及第二数据连接接口，其中，该第二数据连接接口耦接于主网络连线装置。

8.如权利要求7所述的轨迹捕获装置，其特征在于，当该第一物理层装置耦接于外部调试装置时，该开关单元输出从该轨迹连接控制器接收的该第四数据；且当该第一物理层装置耦接于外部应用装置时，该开关单元从该第一介质访问控制器输出该第五数据。

9.如权利要求8所述的轨迹捕获装置，其特征在于，该外部应用装置为无线收发器或存储卡读取器。

10.如权利要求7所述的轨迹捕获装置，其特征在于，该轨迹捕获装置包括在路由装置中。

11.如权利要求7所述的轨迹捕获装置，其特征在于，该轨迹捕获装置包括在热点装置中。

12.如权利要求1所述的轨迹捕获装置，其特征在于，该第一数据连接接口为通用串行总线3.0接口、串行先进连接接口、周边元件扩展接口、高清晰度多媒体接口或以太网接口。

13.一种轨迹捕获方法，包括：

从处理系统接收的至少一个功能模块产生的第一数据和第二数据以及从该处理系统接收对应于该第一数据的关联信息；

根据该第一数据和该关联信息产生第三数据；以及

在第一模式中使用第一数据连接接口传输从第二数据推导的信息，并在第二模式中重用该第一数据连接接口传输从第三数据推导的信息，其中该在该第一模式中使用该第一数据连接接口传输从该第二数据推导的该信息并在该第二模式中重用该第一数据连接接口传输从该第三数据推导的该信息的步骤包括：

将该第三数据转换成符合该第一数据连接接口的物理层规范的第四数据；

使用第一介质访问控制器接收来自该处理系统的该第二数据，并将该第二数据转换为第五数据；以及

选择性地输出从轨迹连接控制器接收的该第四数据或从该第一介质访问控制器接收的该第五数据至第一物理层装置，且该第一物理层装置耦接于该第一数据连接接口。

14.如权利要求13所述的轨迹捕获方法，其特征在于，该产生该第三数据的步骤包括：

使用格式化单元以根据该关联信息将该第一数据转换成该第三数据。

15.如权利要求14所述的轨迹捕获方法，其特征在于，该产生该第三数据的步骤还包括：

将该第三数据存储至先进先出单元。

16.如权利要求13所述的轨迹捕获方法，其特征在于，当该第一物理层装置耦接于外部调试装置时，将该第四数据输出至该第一物理层装置；而当该第一物理层装置耦接于主网络连线装置时，将该第五数据输出至该第一物理层装置。

17.如权利要求13所述的轨迹捕获方法，其特征在于，由移动电话采用该轨迹捕获方法，其中，该处理系统包括调制解调系统和应用系统，该调制解调系统包括至少一个第一功能模块，该至少一个第一功能模块用于产生第一数据，该应用系统包括至少一个第二功能模块，该至少一个第二功能模块用于产生第二数据，且该调制解调系统的该至少一个第一功能模块和该应用系统的该至少一个第二功能模块包括在该处理系统中。

18.如权利要求13所述的轨迹捕获方法，其特征在于，由调制解调电子狗装置采用该轨迹捕获方法，该调制解调电子狗装置包括作为该处理系统的调制解调系统。

19.如权利要求13所述的轨迹捕获方法，更包括：

将第二介质访问控制器耦接于该处理系统的至少一个功能模块，且该第二介质访问控制器用于产生第六数据；以及

将第二物理层装置耦接于该第二介质访问控制器及第二数据连接接口，其中，该第二数据连接接口耦接于主网络连线装置。

20.如权利要求19所述的轨迹捕获方法，其特征在于，当该第一物理层装置耦接于外部调试装置时，将该第四数据输出至该第一物理层装置；且当该第一物理层装置耦接于外部应用装置时，将该第五数据输出至该第一物理层装置。

21.如权利要求20所述的轨迹捕获方法，其特征在于，该外部应用装置为无线收发器或存储卡读取器。

22.如权利要求19所述的轨迹捕获方法，其特征在于，由路由装置采用该轨迹捕获方法。

23.如权利要求19所述的轨迹捕获方法，其特征在于，由热点装置采用该轨迹捕获方法。

24.如权利要求13所述的轨迹捕获方法，其特征在于，该第一数据连接接口为通用串行总线3.0接口、串行先进连接接口、周边元件扩展接口、高清晰度多媒体接口或以太网接口。