[ARM系列]coresight（一）

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目的：对复杂SOC实现debug和trace的架构

典型环境

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包含：2个ARM core，一个DSP，众多coresight组件

coresight组件实现对core、DSP的debug和trace功能

  • 环境中包含3个通路
    • trace通路：将core和DSP内部信息输出到外部
    • debug通路：对core和DSP实现debug
    • trigger通路：用于core 和 core之间，core和DSP之间，传输trigger信号

trace通路

实现对master组件的数据追踪功能，使用ETM追踪。
ETM负责追踪处理器和DSP信息，将信息打包，通过ATB总线发送到trace bus上。
trace bus上有trace funnel，funnel接收多个ATB总线数据，然后合并成一个ATB总线数据，发送给replicator。
replicator接收到ATB数据，根据配置，将ATB数据发送给ETB和TPIU

  • 注：
    • trace funnel是一种硬件组件，用于在系统级别收集和整合来自多个处理器核心的跟踪数据。它允许将来自多个源的跟踪数据聚合到一个单一的数据流中，以便更容易地进行分析和调试
    • ATB总线：Advanced Trace Bus，是一种用于连接跟踪组件的专用总线，通常在芯片上实现，用于传输跟踪数据。

debug通路

用于外部的debugger，对ARM core和DSP进行调试功能。
上图中，DAP输出2个memory-mapped总线

  • 一个是debug apb总线，连接到debug APB互联上，用于访问debug组件的寄存器
  • 一个是system bus，链接到bus matrix，用于访问soc的内部的资源
    debug apb互联，连接了有CTI ETM HTM ITM ETB等组件，因此外部的debugger可以通过JTAG port，对这些coresight素锦进行访问
    bus matrix一般是连接soc的一些外设，如memory，串口等，因此外部的debugger可以通过JTAG port对这些外设设备进行访问

trigger通路

用于给指定的组件发送和trigger信号，或接收指定的组件的trigger信号
这个功能由CTI和CTM实现
每个core和DSP都有一个CTI组件相连，CTI可以给处理器DSP发送trigger信号，也可以接收处理器DSP的trigger信号
所有的CTI和CTM相连，故可以实现多个CTI之间的trigegr信号的互发与接收

coresight组件的种类

control component

trigger的coresight组件

  • ECT（embedded cross trigger）：一种调试和追踪功能，通常用于多核系统或多处理器系统中
    • CTI（cross trigger interface）：接收和发送trigger信号
    • CTM（cross trigger matrix）：CTI之间的trigger信号传递

trace sources

trace的coresight组件

  • ETM（embedded trace macrocells）：追踪指定设备（处理器,DSP）的trace信息，每个设备（处理器，DSP）均有自己的ETM
  • AMBA trace macrocells：追踪AMBA总线的trace信息
  • PTM（program flow trace macrocells）：用于捕获程序执行流的详细信息
  • STM（system trace macrocells）：追踪总线互联上的trace信息

trace links

trace信息传递过程中所需要的中间coresight组件

  • trace funnel：将接收的多个ATB总线数据合并成一个ATB总线数据
  • replicator：将一个ATB总线数据分发成多个ATB总线数据发送
  • ATB bridge：ATB桥，用于两个不同的ATB域之间的数据传输

trace sinks

最终接收trace信息的coresight组件

  • TPIU（trace port interface units）：将ATB数据通过trace port发送给外界
  • ETB（embedded trace buffers）：存储ATB数据的buffer
  • TMC（trace memory controller）：每个trace sink可以有一个trace formatter

debug access port

DAP不属于coresight组件，但是我们会通过DAP来对coresight的组件进行访问。
DAP主要是由DP和AP组件。DP负责接收外部的JTAG或SW数据，然后转化为对AP的访问，而对AP的访问，是可以发起memory-mapped的访问。因此就可以对内部的资源进行访问。
请添加图片描述
DAP包括三个AP：

  • APB-AP：对挂接到debug APB总线上的内部调试设备的访问
  • AHB-AP：对挂载在AHB系统总线上的设备的访问
  • JTAG-AP： 对JTAG设备的访问。这个是兼容以前较早的ARM处理器，如ARM9。这些较早的处理器内部是用JTAG来调试的。但是现在的ARM处理器，已经不用这种方式，统一用memory-mapped方式进行调试

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