相關專題：
在嵌入式開發(fā)調試中，開發(fā)人員的調試手段包括斷點、觸發(fā)和跟蹤三種。隨著集成電路技術的發(fā)展，新一代的嵌入式處理器集成度和工作頻率越來越高，芯片封裝形式也越來越趨向表貼化。在線調試器（ＩＣＤ）與邏輯分析儀的組合開發(fā)調試平臺越來越多地成為廣大的新一代嵌入式處理器的開發(fā)人員實現(xiàn)上述三種調試手段的首選。
開發(fā)人員使用斷點功能控制所調試的應用程序的起和停。使應用程序運行到自己想要調試的程序上。通過觀察在斷點處的應用程序的變量以及寄存器和存儲器的值檢測所調試的應用程序運行是否正確。斷點是開發(fā)人員經常使用的調試手段。
斷點，顧名思義就是（應用程序）停下來的地方。斷點按照其實現(xiàn)方法分為軟件斷點和硬件斷點。軟件斷點是靠程序指令陷阱來實現(xiàn)的。硬件斷點是靠嵌入式處理器或調試工具硬件來實現(xiàn)的。軟件斷點的實現(xiàn)方法對于不同的嵌入式處理器和不同的調試工具而言，實現(xiàn)方法都是一樣的，都是通過修改程序指令的方法實現(xiàn)的。硬件斷點的實現(xiàn)方法對于不同的嵌入式處理器和不同的調試工具而言，實現(xiàn)方法是不一樣的。
單步是斷點的一種特殊形式，它相當于在下一條指令或程序行上設置一個斷點，程序啟動運行到斷點停下來。
觸發(fā)用于捕捉所調試的應用程序在運行中出現(xiàn)的某一特定目標狀態(tài)。這一特定的目標狀態(tài)就是通常所說的觸發(fā)條件。觸發(fā)條件通常是處理器的特定的地址、數(shù)據、控制總線以及內部／外部信號狀態(tài)的邏輯組合。當一個觸發(fā)條件不足以描述要捕捉的目標狀態(tài)時，開發(fā)人員通常會使用觸發(fā)序列器將多個觸發(fā)條件級聯(lián)起來。調試工具在觸發(fā)發(fā)生之后，要么停止所調試的應用程序的運行，要么增加觸發(fā)記數(shù)器，要么輸出一個觸發(fā)信號，以便通知開發(fā)人員，所要捕捉的觸發(fā)條件已發(fā)生。為了便于開發(fā)人員觀察觸發(fā)發(fā)生之后應用程序的執(zhí)行情況，調試工具通常會提供觸發(fā)滯后的功能。觸發(fā)滯后就是調試工具在發(fā)生觸發(fā)之后仍然使應用程序結續(xù)運行一段特定的時間之后才將應用程序停下來。
不同的調試工具對觸發(fā)功能的實現(xiàn)程度是不一樣的。在線仿真器ＩＣＥ絕大多數(shù)都可以實現(xiàn)完型的觸發(fā)功能。在線調試器ＩＣＤ對觸發(fā)功能的實現(xiàn)程度取決于所調試的嵌入式處理器上的片上調試邏輯。在線調試器ＩＣＤ與邏輯分析儀組合，可以宴現(xiàn)較完整的觸發(fā)功能。
開發(fā)人員通常將觸發(fā)功能與下面要講到的跟蹤功能一起使用，來捕捉導致應用程序中問題產生自原因。
跟蹤就是記錄所調試的應用程序的執(zhí)行過程，以便開發(fā)人員分析導致應用程序出現(xiàn)問題的原因。跟蹤的記錄方式有先進先出方式和壓棧方式。先進先出方式總是記錄應用程序停下來之前的最新運行過程。在先進先出方式下，如果跟蹤記錄緩沖填滿的話，最先跟蹤的記錄就要丟棄，以便填充新的記錄。
不同的調試工具對跟蹤功能的實現(xiàn)方式是不一樣的。在線仿真器由于其結構的特殊性，它可以捕獲到嵌入式處理器的總線周期，它的跟蹤記錄的最小單位就是總線周期。在線仿真器調試軟件譯碼這些總線周期，倒推出程序的執(zhí)行過程。在線調試器因為不能捕獲嵌入式處理器的總線周期，因而決大多數(shù)沒有跟蹤功能。有些嵌入式處理器的片上調試邏輯能夠將程序的執(zhí)行過程信息壓縮之后通過特定的接口送到芯片外部，供外部的調試工具使用。這樣，在線調試器可以通過增加跟蹤模塊捕獲這些信息的方法實現(xiàn)跟蹤功能。在線調試器調試軟件從跟蹤模塊記錄的嵌入式處理器送出來的指令流信息，還原出應用程序的執(zhí)行過程�；冢粒遥蛢群说那度胧教幚砥餍酒系模牛裕徒涌诰褪且粋�這樣的接口。通過這種方法實現(xiàn)的跟蹤功能的完善程度完全取決于片上調試邏輯。
由于邏輯分析儀具有超強的邏輯跟蹤分析功能，因而它可以捕獲記錄嵌入式處理器的總線周期，也可以捕獲記錄來自象ＥＴＭ這樣的接口的程序執(zhí)行信息，并對這些記錄進行分析，譯碼或還原出應用程序的執(zhí)行過程。邏輯分析儀通過觸發(fā)接口與在線調試器協(xié)調工作，補充在線調試器在跟蹤功能方面的不足，與在線調試器一起為開發(fā)人員提供斷點、觸發(fā)和跟蹤三種調試手段。
下面以Ｌａｕｔｅｒｂａｃｈ公司的ＴＲＡＣＥ３２－ＩＣＤ和Ｔｅｋｔｒｏｎｉｘ公司的ＴＬＡ７００邏輯分析儀為例，介紹如何將邏輯分析儀與在線調試器組合成開發(fā)調試平臺，為開發(fā)人員提供的斷點、觸發(fā)和跟蹤功能。
首先介紹一下Ｌａｕｔｅｒｂａｃｈ公司的ＴＲＡＣＥ３２－ＩＣＤ。
�。裕遥粒茫牛常玻桑茫氖窃诰�調試器。它采用模塊化的設計，可以支持具有ＪＴＡＧ、ＢＤＭ、０ＣＤＳ、ＮＥＸＵＳ等調試接口的嵌入式處理器。它可以為嵌入式處理器的開發(fā)人員提供斷點及觸發(fā)功能（利用片上調試邏輯）。ＴＲＡＣＥ３２－ＩＣＤ的調試器軟件運行在Ｗｉｎｄｏｗｓ平臺上。ＴＲＡＣＥ３２－ＩＣＤ通過并口、以太網口、ＵＳＢ口等形式與ＰＣ連接。ＴＲＡＣＥ３２－ＩＣＤ具有觸發(fā)輸入／輸出端口，通過它ＴＲＡＣＥ３２－ＩＣＤ與邏輯分析儀連接。ＴＲＡＣＥ３２－ＩＣＤ與邏輯分析儀通過該連接相互觸發(fā)，協(xié)調工作。
接下來，介紹一下Ｔｅｋｔｒｏｎｉｘ公司的ＴＬＡ７００邏輯分析儀。
ＴＬＡ７００邏輯分析儀除了具有傳統(tǒng)的邏輯分析儀的邏輯采集和分析功能之外，是它采用了開放靈活的Ｗｉｎｄｏｗｓ平臺架構，具有串口、并口及以太網等接口。這樣一來，基于Ｗｉｎｄｏｗｓ平臺的嵌入式開發(fā)調試軟件就可以運行在ＴＬＡ７００上。嵌入式處理器的開發(fā)人員可以用ＴＬＡ７００搭建嵌入式開發(fā)調試平臺。另外，ＴＬＡ７００的ＨＬＬ源碼支持功能可以直接分析采用ＩＥＥＥ６９５、ＯＭＦｘ８６、ＣＯＦＦ、ＥＬＦ／Ｄｗａｒｆ、ＥＬＦ／Ｓｔａｂｓ和ＡＳＣＩＩ格式的可調試的應用程序。這也為它集成在線調試器，例如，ＴＲＡＣＥ３２－ＩＣＤ，補充在線調試器在跟蹤功能方面的不足奠定了基礎。
首先，將ＴＲＡＣＥ３２－ＩＣＤ的調試器軟件安裝到ＴＬＡ７００的Ｗｉｎｄｏｗｓ平臺上。將ＴＲＡＣＥ３２－ＩＣＤ連接到ＴＬＡ７００的串口、并口或以太網口上。將ＴＲＡＣＥ３２－ＩＣＤ的觸發(fā)輸入／輸出端口與ＴＬＡ７００的觸發(fā)輸出／輸入端口連接。ＴＲＡＣＥ３２－ＩＣＤ的調試電纜與目標板上的ＪＴＡＧ、ＢＤＭ、０ＣＤＳ、ＮＥＸＵＳ等接口連接，用來控制目標板上的嵌入式處理器。ＴＬＡ７００的邏輯探頭連接到嵌入式處理器的地址、數(shù)據和控制總線上，采集嵌入式處理器的總線周期，或者連接到片上調試邏輯的指令流信息接口上，采集嵌入式處理器執(zhí)行的指令流信息。由ＴＲＡＣＥ３２－ＩＣＤ和ＴＬＡ７００組合成的嵌入式處理器高度平臺與目標板的連接關系。
在完成了ＴＲＡＣＥ３２－ＩＣＤ和ＴＬＡ７００以及目標板之間的連接之后，開發(fā)人員就可以使用這一組合開發(fā)調試平臺了。
開發(fā)人員首先啟動ＴＬＡ７００，等ＴＬＡ７００啟動完成之后，再來啟動ＴＲＡＣＥ３２－ＩＣＤ調試器軟件。在ＴＲＡＣＥ３２－ＩＣＤ和ＴＬＡ７００都完成了啟動之后，ＴＲＡＣＥ３２－ＩＣＤ的調試界面和ＴＬＡ７００的邏輯跟蹤界面就會分別顯示在不同的Ｗｉｎｄｏｗｓ窗口中。當然，這些顯示都在ＴＬＡ７００自帶的彩色液晶屏上，或者在ＴＬＡ７００外掛的顯示器上。
開發(fā)人員開始真正的調試工作之前，還要分別對ＴＲＡＣＥ３２－ＩＣＤ和ＴＬＡ７００進行設置。當然，這些設置是在ＴＲＡＣＥ３２－ＩＣＤ和ＴＬＡ７００各自的Ｗｉｎｄｏｗｓ窗口中完成的。對ＴＲＡＣＥ３２－ＩＣＤ的設置工作主要完成對目標板上的嵌入式處理器的設備寄存器的初試化，將準備調試的應用程序下載到目標板上的嵌入式處理器的程序存儲器空間，定義觸發(fā)輸入／輸出端口的方向。對ＴＬＡ７００的設置工作包括定義邏輯通道，用ＨＬＬ源碼支持功能加載分析ＴＲＡＣ３２ＩＣＤ所下載的可調試格式的文件，定義觸發(fā)條件。
接下來，開發(fā)人員就可以開始調試他們的應用程序了。
開發(fā)人員用ＴＲＡＣＥ３２－ＩＣＤ設置斷點調試程序，用ＴＬＡ７００設置觸發(fā)條件，并由ＴＬＡ７００完成跟蹤功能。
�。裕遥粒茫牛常玻桑茫暮停裕蹋粒罚埃叭绾瓮焦ぷ髂�？這就要借助與ＴＲＡＣＥ３２－ＩＣＤ和ＴＬＡ７００的觸發(fā)輸入／輸出端子了。
當開發(fā)人員想要用ＴＬＡ７００的強大的觸發(fā)功能來捕捉產生某一特殊目標狀態(tài)的程序時，可以將ＴＲＡＣＥ３２－ＩＣＤ的觸發(fā)輸入／輸出端子定義為輸入，然后，將ＴＬＡ７００所定義的觸發(fā)條件對應到連接ＴＲＡＣＥ３２－ＩＣＤ的觸發(fā)輸出端子。開發(fā)人員運行程序的時候，如果目標狀態(tài)出現(xiàn)，ＴＬＡ７００就會產生觸發(fā)信號送給ＴＲＡＣＥ３２－ＩＣＤ，ＴＲＡＣＥ３２－ＩＣＤ在收到這個觸發(fā)信號之后，它就會將開發(fā)人員所調試的應用程序停下來。由于ＴＬＡ７００不停地跟蹤記錄應用程序的執(zhí)行情況，這時候，將ＴＬＡ７００停下來，就可以看到產生觸發(fā)前后應用程序的執(zhí)行情況。由于ＴＬＡ有很深的記錄存儲，開發(fā)人員可以觀察到很詳盡的程序執(zhí)行情況。
開發(fā)人員也可以將ＴＲＡＣＥ３２－ＩＣＤ的觸發(fā)輸入／輸出端子定義為輸出，將該信號連接到ＴＬＡ７００的一個觸發(fā)輸入端子，并設置ＴＬＡ７００根據該信號控制跟蹤的啟動或停止。這樣就可以實現(xiàn)跟蹤與程序運行同步，使開發(fā)人員能夠跟蹤到程序在調試過程中所有的運行情況。
�。裕遥粒茫牛常玻桑茫暮停裕蹋粒罚埃敖o開發(fā)人員提供了靈活的觸發(fā)設置功能，開發(fā)人員可以充分發(fā)揮聰明才智來設計復雜的觸發(fā)條件，來捕捉應用程序中的問題。
在嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)調試中，開發(fā)人員通常會遇到四類問題邏輯問題、軟／硬件相互影響問題、軟件實時問題和崩潰問題。應用程序邏輯設計或編碼錯誤或設計假設不正確都屬于邏輯錯誤。指令引起的存儲器訪問出錯，應用程序在運行過程中出現(xiàn)在數(shù)據總線上的特定數(shù)據格式引起的串擾假信號，這些都是軟硬件相互影響問題。應用程序在單步、端點的調試中都運行正常，而只有在目標系統(tǒng)全速運行的時候才會出問題，這類問題就屬于軟件實時問題。目標系統(tǒng)在運行中發(fā)生系統(tǒng)崩潰，這類問題就是崩潰問題。邏輯問題大約占開發(fā)人員遇到的所有調試問題的８０％。解決這類問題，開發(fā)人員通過在應用程序中設置斷點，檢查寄存器、存儲器、變量等的值來解決。開發(fā)人員解決邏輯問題的時間約占解決所有調試問題的總時間２０％。而解決其它三類問題所用的時間要占到解決所有調試問題的總時間的８０％。這三類問題只靠設置斷，點的方法，往往是比較難以解決的。由于產生這三類問題的原因通常都比較復雜，所以，開發(fā)人員必須通過觸發(fā)來捕捉這些問題，然后，再通過跟蹤來分析產生這些問題的原因。觸發(fā)滯后的功能。
----《通信世界報》
