KR100745244B1 - 임베디드 시스템 디버깅 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 서로 다른 소프트웨어 디버깅을 위한 임베디드 시스템에 있어서, 디버깅 정보를 송수신하기 위한 단일개의 범용 비동기 송수신 드라이버, 상기 시스템 내의 프로세서 및 상기 범용 비동기 송수신 드라이버 사이에서 호스트 디버깅 정보를 입출력하는 터미널 드라이버, 상기 시스템내의 프로세서 및 상기 범용 비동기 송수신 드라이버사이에서 프로그램 가이드 관련 디버깅 정보를 입출력하는 디지 드라이버, 상기 범용 비동기 송수신 드라이버 및 복수개의 서로 다른 포트 사이에서 디버깅 정보의 송수신 경로를 선택적으로 제어하기 위한 멀티플렉서로 구성된 것으로서, 하나의 UART포트를 사용하여 서로 독립적으로 개발된 소프트웨어를 디버깅할 수 있으므로, 막대한 비용을 절감할 수 있다.

임베디드 시스템, 범용 비동기 송수신드라이버, 디버깅

Description

임베디드 시스템 디버깅 장치{Apparatus for debugging of embedded system}

도 1은 본 발명에 따른 호스트와 서로 다른 소프트웨어간의 시리얼 포트 공유가 가능한 임베디드 시스템 디버깅 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도.

도 2는 도 1에 도시된 임베디드 시스템을 설명하기 위한 도면.

도 3은 본 발명에 따른 사용자 단말기로부터 디버깅 명령을 수신한 경우의 임베디드 시스템 동작을 나타낸 흐름도.

도 4는 본 발명에 따른 임베디드 시스템이 사용자 단말기에 디버그 메시지를 전송하는 방법을 나타낸 흐름도.

도 5는 본 발명에 따른 사용자 단말기에 출력되는 EPG 관련 디버그 메시지 예시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 임베디드 시스템 102 : 프로세서

104 : 소프트웨어 모듈 106 : 에이전트 모듈

108 : 터미널 드라이버 110 : DIGI 드라이버

112 : UART 드라이버 114 : 먹스

200 : 사용자 단말기

본 발명은 임베디드 시스템에서 서로 독립적으로 개발된 소프트웨어를 디버깅하기위해 하나의 UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)포트를 사용하여 시리얼 포트를 공유하고 필요에 따라 전환할 수 있는 임베디드 시스템 디버깅 장치에 관한 것이다.

최근 가전기기는 단순한 마이크로 컴퓨터에 의해 제어되는 것이 아닌 RTOS(Real Time Operating System)이 장착될 수 있는 16비트 혹은 32비트 프로세서를 장착하고 있다.

상기 프로세스의 장착에 의해 더 많은 사용자의 요구에 부합하는 기기를 제공할 수 있으며, 여러가지 소프트웨어 모듈을 제공하고 있다. 이러한 모듈들이 정상적으로 연동하여 작동하기 위해서는 오랜시간동안 테스트하는 것이 필요하게 되며 이러한 테스트를 통해 버그가 발생하지 않는 기기를 제조할 수 있게 된다.

이와 같은 테스트에서는 그 프로세서 및 각 모듈에 대한 버그를 검출할 수 있는 장치가 필요하며 디버깅을 수행하기 위해서는 디버깅 메시지의 종류와 어떤 태스크가 어떤 상태로 동작하고 있는지 검출하는 것이 중요하게 작용한다.

일반적인 임베디드 시스템에서 사용하고 있는 MCU(Microprocessor Control Unit)에는 최소 하나 이상의 시리얼 포트를 제공하고 있다. 이를 UART 장치라고 하는데, 대부분의 경우 1개 이상을 갖고 있다.

일반적으로 최소한 하나의 시리얼 포트는 셀프 프로그래밍을 위하여 제공한다. 셀프 프로그램밍을 하기 위해서는 어떤 호스트에 필요한 동작을 할수 있도록 개발자에게 메뉴를 제공해야 한다. 개발자는 작성한 프로그램을 컴파일하여 다운로드할 수 있도록 가공된 이미지로 만들게 되는데, 이때 만들어진 프로그램을 다운로드 할수 있도록 어떤 메뉴를 가지고 있는 프로그램이 있다.

이런 메뉴를 제공하는 프로그램을 부트 코드라고 하고, MCU의 특정 메모리 영역에 혹은 외부 메모리의 특정 영역에 초기에 다운로드해야한다.

부트 코드는 사실 이런 기능외에도 개발 환경을 설정하고 부팅시에 시스템을 초기화하여 어플리케이션 주소 영역으로 MCU가 잘 동작할 수 있는 기능을 모두 가지고 있다. 이와 같이 셀프 프로그래밍 기능은 부트 코드의 많은 기능중에 하나라고 할수 있다.

또한 시리얼 포트로 디버깅 기능도 지원한다. 대부분의 MCU 등에서 사용하고 있는 임베디드 시스템에서는 기본적인 에러 메시지 출력이 시리얼 포트로 한다. 따라서 문제가 있거나 혹은 현재 칩의 상태를 보기 위해서 혹은 개발자가 자신의 모듈에 임의대로 넣어둔 디버깅을 위한 메시지등을 모두 시리얼로 출력하게 된다.

그러나 종래의 임베디드 시스템에서는 서로 독립적으로 개발된 소프트웨어(예를들면, EPG(Electronic Program Guides) 정보 관리 프로그램)를 위해서는 개별적인 디버깅 환경을 제공해야 하므로 여러개의 시리얼 포트(UART)가 있어야 하는 단점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 임베디드 시스템에서 서로 독립적으로 개발된 소프트웨어를 디버깅하기위해 하나의 UART포트를 사용하여 시리얼 포트를 공유하고 필요에 따라 전환할 수 있는 임베디드 시스템 디버깅 장치를 제공하는데 있다.

상기 목적들을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따르면, 호스트와 서로 다른 소프트웨어의 디버깅 정보를 하나의 시리얼 포트를 공유하여 송수신할 수 있는 임베디드 시스템에 있어서, 디버깅 정보를 송수신하기 위한 하나의 UART 드라이버와; 상기 하나의 UART 드라이버를 공유하여 호스트 관련 디버깅 정보와 프로그램 가이드 관련 디버깅 정보를 송수신할 수 있도록 상기 시스템 내의 프로세서 및 상기 UART 드라이버 사이에서 호스트 관련 디버깅 정보를 입출력하는 터미널 드라이버와 상기 시스템내의 프로세서 및 상기 UART드라이버 사이에서 프로그램 가이드 관련 디버깅 정보를 입출력하는 디지 드라이버; 및 상기 UART 드라이버를 통해 입출력되는 호스트 관련 디버깅 정보는 RS232C 라인 드라이버칩으로 전송하고, 상기 프로그램 가이드 관련 디버깅 정보는 G-Link로 전송되도록 제어하는 멀티플렉서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

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이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 호스트와 서로 다른 소프트웨어간의 시리얼 포트 공유가 가능한 임베디드 시스템 디버깅 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도, 도 2는 도 1에 도시된 임베디드 시스템을 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면, 호스트와 서로 다른 소프트웨어간의 시리얼 포트 공유가 가능한 임베디드 시스템 디버깅 장치는 사용자에 의해 입력된 디버깅 명령어를 처리하는 임베디드 시스템(100), 상기 사용자와 상기 임베디드 시스템(100)의 소프트웨어 에이전트를 인터페이스하는 에이전트 모니터 소프트웨어를 구비하는 사용자 단말기(200)를 포함한다.

상기 임베디드 시스템(100)은 임베디드 시스템의 동작을 제어하는 프로세서(102), 소프트웨어 모듈(104), 에이전트 모듈(106), 터미널 드라이버(108), DIGI 드라이버(110), UART 드라이버(112), 먹스(MUX)(114)를 포함한다.

상기 프로세서(102)는 사용자의 요청등에 부합하는 레지스터에 의해 임베디드 시스템(100)을 구성하는 하드웨어를 제어하여 태스크를 수행한다.

또한, 상기 프로세서(102)는 소프트웨어 에이전트를 시행하여 상기 임베디드 시스템(100)의 상태를 검출한다. 여기서, 상기 소프트웨어 에이전트는 임베디드 시 스템(100)에서 발생하는 오류를 검출하여 전송하며 사용자 단말기(200)에서 전송되는 데이터 및 제어를 인가 받어 처리하는 주체이다.

상기 소프트웨어 모듈(104)은 상기 프로세서(102)의 제어에 의해 해당 태스크가 실행되도록 한다. 상기 소프트웨어 모듈(104)은 호스트 디버그 메뉴, EPG 정보 관리 소트트웨어 등을 포함한다.

상기 에이전트 모듈(106)은 임베디드 시스템(100)에서 발생하는 오류를 검출하는 소프트웨어 에이전트를 실행되게 한다.

상기 터미널 드라이버(108)는 상기 소프트웨어 모듈(104)중에서 호스트 디버그 메뉴에 해당하는 디버깅 명령어와 디버깅 수행 결과의 송수신을 수행한다. 즉, 상기 터미널 드라이버(108)는 셀프 프로그래밍을 위하여 제공되는 것이다.

상기 DIGI 드라이버(110)는 디지털 티브이에서 EPG(Electronic Program Guides)정보의 디버깅을 수행하는 역할을 한다. 상기 DIGI 드라이버(110)는 출력을 위한 출력버퍼, 입력을 위한 수신 버퍼를 모두 가지고 있으며 이를 관리할 수 있는 능력이 있다.

상기 송신 버퍼와 수신 버퍼는 원형 버퍼로 설계되고, 그 크기는 고정적으로 설정할 수 있다. 이것은 두 태스크의 우선순위에 따라서 조정되어야 하는데, 이 두 태스크가 동작하기 어려운 상황이되면, 버퍼에 저장할 수 있도록 해야 하기 때문이다. 상기 버퍼를 너무 작게 설정하면, 버퍼 오버플로우가 발생하게 된다.

상기 DIGI 드라이버(110)는 매번 1024 바이트가 전송될때마다 버퍼를 플러시하고, 일정 시간 내에 1024바이트가 입력되지 않을 경우에는 가지고 있던 데이터를 모두 상기 소프트웨어 모듈중에서 EPG 정보 관련 소프트웨어에 전송한다.

상기 UART 드라이버(112)는 상기 터미널 드라이버(108)와 상기 DIGI 드라이버(110)로부터 전송된 데이터를 상기 먹스(114)에 전송하고, 상기 먹스(114)로부터 전송된 데이터를 상기 터미널 드라이버(108) 또는 DIGI 드라이버(110)로 전송한다.

상기 먹스(114)는 상기 터미널 드라이버(108)와 상기 DIGI 드라이버(110)로부터 전송된 데이터를 구분하여 시리얼 포트의 출력을 RS232C 라인 드라이버칩에 보낼지 아니면, 바로 통과 시킬지의 여부를 제어한다.

즉, 상기 먹스(114)는 상기 터미널 드라이버(108)를 통하여 전송된 호스트 디버그 메시지를 RS232C 라인 드라이버칩을 통하여 상기 사용자 단말기(200)에 전송되도록 하고, 상기 DIGI 드라이버(110)로부터 전송된 EPG 관련 디버그 메시지는 G-Link를 통하여 상기 사용자 단말기(200)에 전송되도록 한다.

상기 사용자 단말기(200)에는 에이전트 모니터 소프트웨어가 설치되어 있으며, 이를 통해 관리자는 상기 임베디드 시스템(100)에서 전송되어지는 정보를 확인할 수 있으며, 디버깅시 그 에이전트 모니터 소프트웨어를 조작하여 상기 임베디드 시스템(100)에 포함되는 레지스터를 변경하는 작업을 할 수 있다.

상기와 같이 구성된 임베디드 시스템(100)의 동작에 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.

도 2를 참조하면, 임베디드 시스템(100)에서 호스트 디버그 정보는 상기 터미널 드라이버(108), UART 드라이버(112), 먹스(114)를 통해 시리얼 통신으로 상기 사용자 단말기(200)에 전송된다.

또한, 임베디드 시스템(100)에서 EPG 정보 디버그 데이터는 상기 DIGI 드라이버(110), UART 드라이버(112), 먹스(114)를 통해 시리얼 통신으로 상기 사용자 단말기(200)에 전송된다.

즉, 상기 DIGI 드라이버(110)는 먹스(114)를 이용하여 시리얼 포트의 출력을 RS232C 라인 드라이버칩에 보낼지 아니면, 바로 통과 시킬지의 여부를 제어한다.

즉, 상기 먹스(114)는 상기 UART 드라이버(112)로부터 전송된 데이터가 호스트 디버그 메시지이면, '0'으로 설정하여, 호스트 디버그 메시지를 상기 RS232C로 출력하고, 상기 UART 드라이버(112)로부터 전송된 데이터가 EPG 관련 디버그 메시지이면, '1'로 설정하여, 상기 EPG 관련 디버그 메시지를 G-Link 포트로 출력되게 한다. 이때는 RS232C칩을 통과하지 않으므로 반드시 외부에 특수하게 만들어진 GLink2PC박스를 연결해야 시리얼 메시지를 볼수 있다.

상기 DIGI 드라이버(112)는 수신을 위해서 하나의 스래드(thread)가 동작하고, 송신을 위해서 또 다른 스래드(thread)가 동작한다. 이 두 스레드는 EPG 정보의 시리얼을 사용하고자 할때만 동작하게 된다.

상기와 같은 구성을 가진 임베디드 시스템을 이용하면, 호스트의 하나의 시리얼 포트를 이용하여 호스트용과 EPG정보 용으로 사용할 수 있다.

또한, 서로 독립적으로 개발된 소프트웨어에서 두개의 UART가 필요하지만, 하나의 UART 드라이버를 사용하여 시리얼 포트를 공유하여 필요에 따라서 전환할수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 사용자 단말기로부터 디버깅 명령을 수신한 경우의 임베디드 시스템 동작을 나타낸 흐름도이다.

도 3을 참조하면, 임베디드 시스템은 사용자 단말기로부터 디버깅 명령이 수신되면(S300), 상기 디버깅 명령이 EPG 관련 디버깅 명령인지는 판단한다(S302).

단게 302의 판단결과 상기 디버깅 명령이 EPG 관련 디버깅 명령이면, 상기 임베디드 시스템은 상기 EPG 관련 디버깅 명령을 UART 드라이버 버퍼에 저장한다(S304).

단계 304의 수행후, 상기 임베디드 시스템은 DIGI 드라이버 버퍼가 초기화되어 있는지를 판단한다(S306). 즉, 상기 UART 드라이버는 사용자단말기로부터 데이터가 수신되면, 상기 수신된 데이터를 버퍼에 저장한다. 그러면, 상기 DIGI 드라이버는 상기 버퍼에 저장된 데이터를 수신하기 위하여 수신 버퍼가 데이터를 받을 준비가 되어 있는지를 판단하고, 비어 있지 않은 경우에는 수신 버퍼를 초기화한다.

단계 306의 판단결과 상기 수신 버퍼가 초기화되어 있으면, 상기 임베디드 시스템은 상기 UART 드라이버 버퍼에 저장된 데이터가 상기 DIGI 수신 버퍼의 크기보다 작은지를 판단한다(S308).

단계 308의 판단결과 상기 UART 드라이버 버퍼에 저장된 데이터가 상기 DIGI 수신 버퍼의 크기보다 작으면, 상기 임베디드 시스템은 상기 UART 버퍼에 저장된 데이터를 복사하여 상기 DIGI 드라이버 수신 버퍼에 저장한다(S310).

단계 310의 수행후, 상기 DIGI 드라이버는 상기 수신 버퍼에 저장된 데이터를 프로세서에 전송한다(S312).

그러면, 상기 프로세서는 EPG 정보의 디버깅을 수행하여 시스템 상태를 검출 한다(S314). 그런다음 상기 검출된 EPG 관련 디버그 메시지는 상기 DIGI 드라이버를 통하여 상기 사용자 단말기에 전송된다.

만약, 단계 308의 판단결과 상기 UART 드라이버 버퍼에 저장된 데이터가 상기 DIGI 수신 버퍼의 크기보다 작지 않으면, 상기 임베디드 시스템은 상기 UART 드라이버 버퍼에 저장된 데이터를 일정 크기의 조각으로 나눈후(S316), 상기 일정 크기로 나누어진 데이터를 복사하여 DIGI 드라이버 수신 버퍼에 저장한다(S318).

단계 318의 수행후, 상기 임베디드 시스템은 상기 DIGI 드라이버 버퍼에 저장된 데이터를 프로세서에 전송하여 버퍼 초기화를 수행하고(S320), 상기 UART 드라이버 버퍼에 데이터가 남아있으면(S214), 상기 큐에 데이터가 남아있으면, 상기 UART 드라이버 버퍼에 데이터가 없어질때까지 단계 318부터 다시 수행한다.

만약, 단계 306의 판단결과 상기 DIGI 드라이버 버퍼가 초기화되어 있지 않으면, 상기 임베디드 시스템은 상기 DIGI 드라이버 버퍼를 초기화시킨다(S324).

만약, 단계 302의 판단결과 상기 디버깅 명령이 EPG 관련 디버깅 명령이 아니면, 상기 임베디드 시스템은 해당 데이터를 UART 드라이버와 터미널 드라이버를 통하여 프로세서에 전송한다(S326).

그러면, 상기 프로세서는 상기 디버깅 명령에 해당하는 태스크를 실행하여 시스템 상태를 검출한다(S328).

도 4는 본 발명에 따른 임베디드 시스템이 사용자 단말기에 디버그 메시지를 전송하는 방법을 나타낸 흐름도, 도 5는 본 발명에 따른 사용자 단말기에 출력되는 EPG 관련 디버그 메시지 예시도이다.

도 4를 참조하면, 임베디드 시스템은 사용자 단말기로부터 전송된 디버깅 명령에 해당하는 태스크를 실행시키기 위하여 소프트웨어 모듈을 동작시켜 시스템 상태를 검출한다(S400).

그런다음 상기 임베디드 시스템은 상기 검출된 시스템 상태가 EPG 관련 디버그 메시지인지를 판단한다(S402).

단계 402의 판단결과 상기 검출된 시스템 상태가 EPG 관련 디버그 메시지이면, 상기 임베디드 시스템은 DIGI 드라이버의 송신 버퍼가 초기화 상태인지를 판단한다(S404). 즉, 임베디드 시스템의 프로세서는 EPG 정보 제공업체로부터 EPG 정보가 수신되면, EPG 정보가 수신되었다는 이벤트 정보를 DIGI 드라이버에 전송한다. 그러면, 상기 DIGI 드라이버는 상기 이벤트 정보를 수신하기 이하여 송신 버퍼가 비어있는 초기화상태인지를 판단한다.

단계 404의 판단결과 상기 송신 버퍼가 초기화 상태이면, 상기 임베디드 시스템은 상기 EPG 관련 디버그 메시지가 상기 DIGI 드라이버 송신 버퍼의 크기보다 작은지를 판단한다(S406).

단계 406의 판단결과 상기 EPG 관련 디버그 메시지가 상기 DIGI 드라이버 송신 버퍼의 크기보다 작으면, 상기 DIGI 드라이버가 상기 EPG 관련 디버그 메시지를 버퍼에 저장한후, UART 드라이버를 통하여 사용자 단말기에 전송한다(S408).

그러면, 상기 사용자 단말기에는 도 5와 같은 EPG 관련 디버그 메시지가 출력된다.

만약, 단계 406의 판단결과 상기 EPG 관련 디버그 메시지가 상기 DIGI 드라 이버 송신 버퍼의 크기보다 작지 않으면, 상기 임베디드 시스템은 상기 EPG 관련 디버그 메시지를 일정 크기의 조각으로 나누고(S410), 상기 일정 크기로 나누어진 EPG 관련 디버그 메시지를 상기 DIGI 드라이버 버퍼에 저장한 후, UART 드라이버를 통하여 상기 사용자 단말기에 전송한다(S412).

단계 412의 수행후, 상기 임베디드 시스템은 상기 DIGI 드라이버 버퍼에 EPG 관련 디버그 메시지가 남아있으면 상기 버퍼에 데이터가 없어질때까지 단계 412부터 다시 수행한다.

만약, 단계 404의 판단결과 상기 DIGI 드라이버 버퍼가 초기화되어 있지 않으면, 상기 임베디드 시스템은 상기 DIGI 드라이버 버퍼를 초기화시킨다(S416).

만약, 단계 402의 판단결과 상기 검출된 시스템 상태가 EPG 관련 디버그 메시지가 아니면, 상기 임베디드 시스템은 해당 데이터를 터미널 드라이버와 UART 드라이버를 통하여 상기 사용자 단말기에 전송한다(S418).

발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 임베디드 시스템에서 하나의 UART포트를 사용하여 서로 독립적으로 개발된 소프트웨어를 디버깅할 수 있으므로, 막대한 비용을 절감할 수 있는 임베디드 시스템 디버깅 장치를 제공할 수 있다.

Claims (4)

1. 호스트와 서로 다른 소프트웨어의 디버깅 정보를 하나의 시리얼 포트를 공유하여 송수신할 수 있는 임베디드 시스템에 있어서,

   디버깅 정보를 송수신하기 위한 하나의 UART 드라이버와;

   상기 하나의 UART 드라이버를 공유하여 호스트 관련 디버깅 정보와 프로그램 가이드 관련 디버깅 정보를 송수신할 수 있도록 상기 시스템 내의 프로세서 및 상기 UART 드라이버 사이에서 호스트 관련 디버깅 정보를 입출력하는 터미널 드라이버와 상기 시스템내의 프로세서 및 상기 UART드라이버 사이에서 프로그램 가이드 관련 디버깅 정보를 입출력하는 디지 드라이버; 및

   상기 UART 드라이버를 통해 입출력되는 호스트 관련 디버깅 정보는 RS232C 라인 드라이버칩으로 전송하고, 상기 프로그램 가이드 관련 디버깅 정보는 G-Link로 전송되도록 제어하는 멀티플렉서를 포함하는 것을 특징으로 하는 임베디드 시스템 디버깅 장치.
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