第7章-基于SoC-EDS的嵌入式系统设计课件.pptx

1、第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计第第7 7章章 基于基于SoCSoC EDS EDS的嵌入式系统设计的嵌入式系统设计7.1 SoC EDS简介简介7.2 DS-5设计输设计输入入7.3 设计项目的编译设计项目的编译7.4 设计项目的调试设计项目的调试7.5 基于基于ARM编译器的裸机实例编译器的裸机实例7.6 基于基于GNU编译器的裸机实例编译器的裸机实例7.7 ARM Streamline硬件性能分析器硬件性能分析器第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计7.1 SoC EDS简介简介7.1.1 SoC EDS嵌入式系统设计套件嵌入式系统设计套件Altera公司的嵌入式系统设计套

2、件(System on a Chip Embedded Design Suite，SoC EDS)是针对Altera SoC器件的综合软件设计工具。应用SoC EDS能够进行高效软件开发，提升软件质量，加快产品上市时间。SoC EDS可以完成基于Altera SoC FPGA器件所有软件的开发，如图7.1所示。第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计图7.1 Altera SoC 嵌入式设计套装第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计1.Altera版版ARM Development Studio 5(DS-5)工具包工具包 Altera SoC EDS开发套件的核心是Altera版ARM

3、 Development Studio 5(DS-5)工具包。ARM DS-5高级多核调试功能与FPGA自适应功能相结合，无缝链接至Altera的SignalTap嵌入式逻辑分析器。SoC EDS套件结合了业界增强型ARM DS-5工具套装以及Altera SoC器件，为嵌入式开发人员提供了前所未有的全芯片可视化控制功能。第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计1)完整的开发环境作为Altera SoC EDS的一部分，Altera版ARM DS-5工具包为Altera SoC器件提供了完整的嵌入式开发工具，其主要特性包括：(1)支持电路板开发、驱动开发、操作系统(OS)移植、裸金属和Lin

4、ux应用程序开发。(2)支持应用程序开发，包括支持开发基于Linux的应用程序的Yocto插件。(3)支持开发并调试多核芯片以对称多处理(SMP)和非对称多处理(AMP)模式运行的系统。第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计(4)基于ARM体系结构的多核调试功能，为Altera SoC器件提供FPGA自适应调试功能。(5)采用集成在FPGA架构中的ARM CoreSight跟踪宏单元，支持ARM Cortex-A9处理器以及任何定制内核进行同时调试，并提供跟踪连接。(6)ARM流线性能分析器采用来自SoC和FPGA域的性能计数器，实现全系统级分析。图7.2所示的ARM DS-5工具包支持对

5、Linux应用程序的调试。第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计图7.2 DS-5对Linux应用程序的调试第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计2)FPGA自适应调试 由于在FPGA中采用了定制逻辑，因此，每一个基于SoC的系统都是独一无二的。为了能够高效地调试系统，Altera版ARM DS-5工具包动态适应用户的不同配置，统一了来自CPU和FPGA域的所有软件调试信息，在标准DS-5用户界面中以分组的方式呈现这些信息。Altera和ARM开发的工具包可帮助设计者提高设计调试的可视化和控制功能，有效提高设计效能。第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计与Altera Signal

6、Tap嵌入式逻辑分析仪一起使用，该工具包为CPU和FPGA域之间的高级信号级硬件提供了交叉触发功能。通过该功能，软件和FPGA设计人员可以分析并采集硬件至软件边界的踪迹，进行协同调试。如图7.3所示，通过在SignalTap嵌入式逻辑分析仪中的触发点设置，可启动软件踪迹采集。第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计图7.3 SignalTap逻辑分析仪中的触发点设置第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计3)与Altera工具和开发套件的兼容性 ARM DS-5工具包和其他Altera基于JTAG的工具可以通过Altera USB-Blaster电缆连接至Altera SoC电路板。该工具

7、包还可以对所有Altera SoC开发套件和兼容电路板上的闪存ROM进行编程。第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计2硬件和软件之间的交互开发方式硬件和软件之间的交互开发方式Altera硬件和软件之间的交互开发方式支持硬件和软件工程师按照自己熟悉的设计流程独立工作。交互方式采用了Altera Quartus和Qsys生成的输出文件，产生软件设计流程中所需的接口文件。软件工程师可以尽量避免参与FPGA开发，而将精力集中在软件设计上，因而具有更高的效率。图7.4给出了Altera集成开发环境中硬件和软件之间的交互开发方式结构图。第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计图7.4 硬件和软件之间

8、的交互开发方式第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计3.Linux应用开发应用开发(1)SoC EDS：包括U-Boot和Linux开发环境、源文件以及经过预编译的库。对于Altera SoC电路板，可以立即运行这些库，迅速开始软件开发工作。(2)Yocto支持：Linux开发环境基于开源Yocto工程，为开发人员提供了开放的、高性价比的通用解决方案。第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计4SoC硬件库硬件库SoC EDS包括嵌入式应用程序二进制接口(EABI)GNU编译器工具链和SoC硬件库，支持裸机(bare-metal)应用开发。SoC硬件库提供底层软件接口，以支持SoC硬件实现

9、，这一应用程序接口(API)方便了SoC硬件资源的使用、配置和控制。图7.5所示为SoC的硬件库结构层描述。第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计图7.5 SoC的硬件库结构层描述第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计SoC硬件库的应用包括：(1)电路板开发支持；(2)对SoC硬件的底层访问功能；(3)器件驱动开发；(4)诊断工具开发；(5)定制启动加载程序开发；(6)操作系统移植；(7)裸机应用开发。第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计7.1.2 SoC EDS安装安装1.SoC EDS的安装步骤的安装步骤(1)在Altera官方网站下载安装程序SoC EDS Setup-13

10、.0.1.232.exe或更高版本软件。网址为https:/ accept the agreement，点击Next，如图7.6所示。第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计图7.6 接受授权协议第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计(3)选择所需的安装路径，点击Next，如图7.7所示。图7.7 选择安装路径第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计(4)继续点击Next，SoC EDS进行安装。安装完成后点Finish，自动弹出ARM DS-5安装程序。(5)在ARM DS-5 安装对话框中，点击Next。(6)选择接受License Agreement项，点击Next，如图7.8所

11、示。(7)点击Next，可按默认路径安装，也可点击Browse更改安装路径，如图7.9所示。第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计图7.8 接受License Agreement第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计图7.9 更改安装路径第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计(8)选择所需安装目录，点击OK，如图7.10所示。(9)返回图7.9所示界面，点击Next，再次点击Next，出现DS-5安装对话框后，点击Install按钮开始安装。安装程序显示ARM DS-5的安装进度。(10)安装完成后，自动弹出DS-5驱动安装向导对话框，点击下一步开始安装。最后点击Finish按钮完

12、成DS-5安装。第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计图7.10 选择DS-5安装目录第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计2.安装安装DS-5 License文件文件(1)在Windows操作系统下，点击开始所有程序ARM DS-5Eclipse for DS-5，启动Eclipse for DS-5。也可以通过命令行终端启动Eclipse for DS-5，在DS-5安装目录embedded下选中Embedded_Command_Shell.bat文件，并用鼠标左键双击该文件，即可启动Shell命令行终端，在命令行终端输入eclipse，即可启动Eclipse for DS-5，如

13、图7.11所示。第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计图7.11 通过命令行终端启动Eclipse第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计(2)启动Eclipse后，设置工作空间对话框将会弹出。点击Browse，设置所需的工作空间，点击OK，如图7.12所示。图7.12 设定DS-5的工作空间第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计(3)在Eclipse开发环境主界面选择Help，点击ARM License Manager菜单命令，弹出ARM License Manager对话框，如图7.13所示。注意：注意：以下操作必须在计算机网络连接正常的情况下进行。第7章 基于SoC EDS的嵌

14、入式系统设计图7.13 打开ARM License Manager对话框第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计(4)在ARM License Manager对话框点击Add License按钮，在获得一个新的许可对话框中选择Generate 30-day evaluation license项，点击Next，如图7.14所示。图7.14 获得新的Evaluation License第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计(5)在Choose host ID对话框的下拉列表中选择本机的Host ID，点击Next，如图7.15所示。图7.15 选择Host ID第7章 基于SoC EDS的

15、嵌入式系统设计(6)输入ARM账户信息。如果拥有ARM账户，直接在对话框中输入账户和密码。如果没有ARM账户，点击here创建一个新账户，如图7.16所示。图7.16 创建新账户 第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计(7)在创建ARM新账户对话框中输入注册信息。注意：密码是大写字母+小写字母+数字结构，顺序随意。输入完点击Finish，如图7.17所示。图7.17 注册新账户第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计(8)点击Finish返回到输入ARM账户对话框，点击Finish。License生成后会弹出ARM License Manager对话框，点击Close，DS-5 Lice

16、nse安装完毕，如图7.18所示。注意：注意：本次安装的License有效期只有30天，试用期完后如需要请购买正版软件。第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计图7.18 ARM License Manager对话框第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计7.2 DS-5设计输入设计输入7.2.1 创建创建C/C+工程工程创建一个新的C/C+工程的操作步骤如下：(1)从开始菜单或嵌入式命令行启动Eclipse。(2)设置工作空间(workspace)。建议选择一个专门的文件夹作为工作空间，用于存储项目文件。如果选择了一个含有其他资源的文件夹作为工作空间，那么在Eclipse开发环境中无法访

17、问这些与项目无关的资源。此外，当创建或编译工程时有可能与这些资源产生冲突。第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计(3)在Eclipse开发环境主界面选择FileNewC+Project或C Project菜单，如图7.19所示。(4)在C+Project或C Project对话框的Project name中输入工程名。(5)选中Use default location前面的复选框，则在默认的文件夹中创建工程。如果不勾选，则可以选择用户想要存放的文件夹，如图7.20所示。第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计图7.19 新建C/C+工程第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计图7.20

18、 设置工程属性第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计(6)选择所创建项目的类型。Eclipse提供了6种不同的项目类型。裸机可执行文件(Bare-metal Executable)：使用ARM编译工具链编译一个裸机可执行ELF镜像。裸机库(Bare-metal library)：使用ARM编译工具链为裸机工程编译一个ELF格式的库。可执行文件(Executable)：使用GNU编译工具链编译一个Linux系统可执行ELF镜像。第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计 共享库(Shared Library)：使用GNU编译工具链为Linux应用程序创建一个动态库。静态库(Static Li

19、brary)：使用GNU编译工具链为Linux应用程序创建一个ELF格式的库。Makefile工程(Makefile project)：创建一个工程所需要的Makefile文件来编译工程。Makefile文件也可以自己编写。第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计7.2.2 创建创建Makefile项目项目如何为ARM Linux目标板创建一个新的C或C+的Makefile工程，具体步骤如下：(1)参照7.2.1节创建一个新的C/C+工程的第(1)至(6)步。(2)展开Makefile project类型，选择Empty Project。在右侧的Toolchains栏中选择所需的编译工具链，

20、点击Finish，完成工程创建，如图7.21所示。(3)在编译工程之前，需要一个包含所有编译工具设置的Makefile文件。可以从示例工程中拷贝一个Makefile文件到新建的工程中。在/examples/software文件夹中可以找到各种类型的示例工程。第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计图7.21 Makefile工程选项第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计可按如下方法编辑拷贝的Makefile文件：在OBJS行，用自己的目标文件名替换原文件名。在TARGET行，用自己的目标文件名替换原文件名。保存文件。(4)添加C/C+文件到新建工程，即可编译新建的工程(或在Shell中用

21、make命令编译工程)。第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计7.2.3 导入工程导入工程基于DS-5的Eclipse开发环境，也可导入已存在的工程，具体操作步骤如下：(1)在基于DS-5的Eclipse开发环境主界面选择FileImport菜单命令。(2)在弹出的Import对话框中，展开General，选中Existing Projects into Workspace，然后点击Next按钮，如图7.22所示。第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计图7.22 导入已存工程到当前工作空间第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计(3)在Import Projects对话框窗口，选择S

22、elect root directory，点击其后的Browse按钮，弹出浏览文件夹对话框，选择所要导入的工程文件夹，点击确定，如图7.23所示。如果需要将导入工程拷贝到已存在的工作空间中，勾选Import Projects对话框中的Copy projects into workspace复选框。(4)点击Import Projects对话框的Finish按钮，完成工程导入。第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计图7.23 选择工程文件夹第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计7.2.4 创建源文件创建源文件新的DS-5工程创建完毕后，需要为工程创建所需的源文件，比如C/C+源程序、调试

23、脚本文件、Makefile文件等，此处以创建调试脚本文件为例说明创建步骤。(1)在Eclipse for DS-5开发环境主界面选择FileNewOther菜单命令。(2)在弹出的新建文件对话框中，展开DS-5 Debugger，选中DS-5 Debugger Script，点击Next按钮，如图7.24所示。第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计(3)在弹出的New DS-5 Debugger Script对话框中，点击Location文本框右侧的File System或Workspace按钮选择文件存储位置。在File Name栏输入文件名，点

24、击Finish按钮完成创建DS-5调试脚本文件，如图7.25所示。其他文件的创建方式与此类似。第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计图7.25 调试脚本对话框第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计7.3 设计项目的编译设计项目的编译7.3.1 ARM编译器和编译器和GNU编译器简介编译器简介1ARM编译器编译器ARM DS-5中的ARM编译器专门用于为ARM架构提供最优支持。该编译器的开发历经20年，它被公认为业界标准的面向ARM处理器的C和C+编译器，用于生成面向ARM、Thumb、Thumb-2、VFP和NEON指令集的应用程序。ARM编译器支持所有ARM处理器中的新增处理器功能。

25、第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计ARM编译器工具链可用于编译由C、C+或ARM汇编语言源代码编写的程序。它可为32位ARM、16位Thumb和Thumb-2指令集生成优化代码，并支持完整的符合ISO标准的C和C+代码，它还通过向量化NEON编译器支持NEON SIMD指令集。ARM编译器工具链由以下组件组成：第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计(1)ARM、Thumb C和C+编译器 armcc。(2)NEON向量化编译器，可使用命令armcc-vectorize进行调用。(3)ARM和Thumb汇编器armasm。(4)ARM链接器armlink。(5)ARM库管理程序arm

26、ar。(6)ARM镜像格式转换工具fromelf。应用ARM编译器工具链进行开发的流程如图7.26所示。第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计图7.26 应用ARM编译器工具链进行开发的流程第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计1)编译器(armcc)ARM编译器工具链中的armcc可将标准C、C+源程序转换成基于ARM处理器架构的机器码，可编译相关C、C+代码生成的NEON向量指令，生成后缀为.o的目标文件。2)汇编器(armasm)ARM编译器工具链中的armasm可将汇编指令转换为二进制的机器代码，可汇编NEON SIMD指令，生成后缀为.o的目标文件。第7章 基于SoC EDS

27、的嵌入式系统设计3)链接器(armlink)ARM编译器工具链中的armlink可以将编译得到的一个或者多个目标文件和相关的一个或多个目标库链接起来，生成可执行镜像(.axf)。4)镜像格式转换工具(fromelf)应用ARM编译器工具链中的fromelf工具，能够实现将可执行镜像格式转换为各种输出文件，如去掉镜像文件(.axf)中的调试信息将其转换为二进制文件(.bin)。第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计应用这些工具可以编译裸机嵌入式系统应用程序或库，包括DS-5安装目录下例程子目录中的各例程，用户可以通过Shell命令行或者在Eclipse for DS-5集成开发环境中调用AR

28、M编译工具。图7.27所示是在命令行中查询编译器armcc版本信息。第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计图7.27 查询armcc版本信息第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计2GNU编译器编译器Altera SoC EDS自带的裸机GNU编译工具是Mentor Sourcery CodeBench Lite Edition 4.6.3，安装在SoC EDS安装目录/embedded/host_tools/mentor/gnu/arm/baremetal中。此编译器是基于ARM架构的处理器，用于裸机程序编译。通过嵌入式命令行(Embedded_ Command_Shell)启动，在计

29、算机系统中将编译工具路径环境变量设置好，可直接键入命令，如arm-none-eabi-gcc命令。图7.28所示是在Shell命令行中查询该编译器版本信息。第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计图7.28 查询arm-none-eabi-gcc版本信息第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计Altera SoC EDS自带的Linux GNU编译工具是Linaro Linux compiler version 4.7.1(根据SoC EDS版本的不同会有所不同)，此套编译器作为ARM DS-5的组件安装，位于SoC EDS安装目录/embedded/ds-5/bin中。此编译器是基于AR

30、M架构的处理器，用于编译Linux应用程序。同样也可以从命令行直接启动编译工具，也可在Eclipse中创建Linux可执行程序项目，从而调用此套编译器。图7.29所示为在命令行中查询该编译器版本信息。第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计图7.29 查询arm-linux-guneabihf-gcc版本信息第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计7.3.2 DS-5编译器及其选项设置编译器及其选项设置以armcc为例，在Eclipse for DS-5环境中，新建或导入以ARM Compiler为编译器创建的DS-5工程，并用鼠标右键点击工程名，在右键菜单中选择Properties命令，

31、如图7.30所示。在弹出的Properties对话框中，展开左侧的C/C+Build，点击Settings即可对armcc编译器进行设置，如图7.31所示。第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计图7.30 在右键菜单中选择Properties命令第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计图7.31 编译选项设置第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计在图7.31中可以看到ARM编译器的所有选项，如All options中显示：-cpp-O0-g，其中包括了相关的编译指令。如果想添加或者修改指令，则点击Source Language、Optimizations、Code Generatio

32、n、Debugging等选项，然后在右侧展开的相关选项中进行选择设置。例如，在ARM C+Compiler下面：(1)可以选择Includes选项，添加头文件包含搜索目录。(2)可以选择Optimizations选项，其中包括：第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计 优化等级(Optimization level)：大写之母O后面带一个数字表示优化等级的高低，O0表示不优化，O1表示关闭影响调试结果的优化功能，O2表示该优化级别提供了最大的优化功能。优化方式(Optimize for)：可以选择尺寸最优、时间最优或默认。(3)可以选择Code Generation选项，其中包括：数据存储格

33、式(Byte order)：大端格式或小端格式。指令集选择(Instruction set)：ARM指令或Thumb指令。第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计7.4 设计项目的调试设计项目的调试ARM DS-5为用户提供了功能强大的调试工具，DS-5 Debugger可与硬件目标板连接后进行在线调试，也可应用基于ARM架构处理器的模型进行调试，开发人员可完全控制程序执行流程并快速定位、纠正错误，其提供的功能有：第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计(1)加载镜像文件或符号。(2)运行可执行镜像文件。(3)设置断点、监视点。(4)单步执行源程序及指令。(5)访问变量、寄存器值。(6)堆

34、栈调用(navigating the call stack)。(7)支持异常处理及Linux信号。(8)可调试多线程Linux应用程序。(9)可调试Linux内核模块，启动代码。(10)可调试对称多核裸机系统。第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计7.4.1 调试配置调试配置(Debug Configuration)项目编译成功后，启动配置调试对话框，在Eclipse主界面菜单栏选择Run-Debug Configurations，如图7.32所示。第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计图7.32 启动Debug Configurations对话框第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统

35、设计在弹出的Debug Configurations对话框中，选择左侧列表中的DS-5 Debugger，单击左上角新建按钮(或双击DS-5 Debugger选项，或右键菜单选择New)创建新的调试连接，如图7.33所示。第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计图7.33 新建调试连接第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计在新创建的DS-5调试器中开始配置调试选项。1Connection标签页标签页Connection标签页配置选项如图7.34所示。(1)Select target：指定目标器件及调试选项。(2)DTSL Options：指定调试器及跟踪选项配置。(3)Connectio

36、ns：指定连接目标方式。第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计1)Select target选项如图7.34所示，在Connection标签页的Select target列表中，可选择器件系列(如Altera-Cyclone V SoC等)。不同的器件系列包含不同的配置选项，如Cyclone V SoC下面可选择的配置选项有三大类：(1)Bare Metal Debug：此项用于调试裸机应用程序。(2)Linux Application Debug：此项用于调试Linux应用程序。(3)Linux Kernel and/or Device Driver Debug：此项用于调试Linux内

37、核及设备驱动。第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计图7.34 DS-5调试器配置Connection标签页第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计2)DTSL Options选项单击DTSL Options选项右侧的Edit按钮，弹出DTSL配置编辑器，即Debug and Trace Services Layer(DTSL)Configuration窗口，开始创建并配置跟踪会话。该窗口有6个标签页选项：Cross Trigger、Trace Buffer、Cortex-A9、STM、ETR和ETF标签页。(1)Cross Trigger标签页。如图7.35所示，在此标签页配置SoC

38、FPGA交叉触发选项。第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计图7.35 DTSL配置编辑器Cross Trigger标签页第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计 Enable FPGA-HPS Cross Trigger：使能FPGA到HPS的触发。Enable HPS-FPGA Cross Trigger：使能HPS到FPGA的触发。Assume Cross Triggers can be accessed：选择此项用于确认Preloader已加载，以使DS-5可访问交叉触发窗口。第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计(2)Trace Buffer标签页。该标签页用于选择跟踪信息

39、捕捉方法，如图7.36所示。图7.36 DTSL配置编辑器设置跟踪信息捕捉方式第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计 None：跟踪功能关闭。ETR：应用HPS可访问的任何缓冲存储器。ETF：应用32 KB的片上跟踪缓冲存储器。DSTREAM 4 GB Trace Buffer：应用DSTREAM(ARM仿真器)的4 G缓冲存储器。此选项仅在Target connection被配置为DSTREAM时可选。在Trace Buffer标签页中，还可以设置时间戳频率(Timestamp frequency)，如图7.37所示。第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计图7.37 DTSL配置编辑

40、器设置时间戳频率第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计(3)Cortex-A9标签页。该标签页用于设置内核跟踪选项，如图7.38所示。Enable Cortex-A9 0 trace：勾选后使能跟踪内核0。Enable Cortex-A9 1 trace：勾选后使能跟踪内核1。PTM Triggers halt execution：勾选后使得跟踪时可终止程序。Enable PTM Timestamps：勾选后允许启用PTM时间戳。第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计 Enable PTM Context IDs：勾选后使能跟踪PTM上下文ID设备。Context ID Size：选择

41、ID位宽，可选为8、16、32位。仅当PTM Context ID勾选后可用。Cycle Accurate：勾选后创建循环精确跟踪。Trace capture range：勾选后仅对确定范围地址进行跟踪。Start Address，End Address：确定跟踪首地址及末地址。第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计图7.38 配置内核跟踪选项第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计(4)STM标签页。在此配置是否启用STM(System Trace Macrocell)跟踪，如图7.39所示。图7.39 配置启用STM第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计(5)ETR标签页。在此配

42、置ETR(Embedded Trace Router)选项，如图7.40所示，用于直接将跟踪信息写入一个可以被HPS访问的缓冲存储器。图7.40 配置ETR选项第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计(6)ETF标签页。在此配置ETF(Embedded Trace FIFO)选项，如图7.41所示。ETF是HPS上的一个32 KB的缓存，可以被调试器用来存储检索到的跟踪数据，但也可作为通过ETR或外部DSTREAM器件存储跟踪数据的灵活缓存。Configure the on-chip trace buffer：若ETF被设置为跟踪信息存储器，则选中此项。Size：定义ETF大小，默认设置为0

43、 x1000(4 KB)，但可以设为0 x8000(32 KB)以匹配实际缓存大小。第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计图7.41 配置ETF选项第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计3)Connections选项单击图7.34下方Connections部分中Connection框右侧的Browse按钮，弹出Select Debug Hardware对话框(目标板需要通过电缆与计算机连接，如USB-Blaster)。在此用户可以指定用于与目标板通信的连接，基于不同的调试选项，有不同的设置。(1)对于Bare Metal Debug和Linux Kernel and/or Device

44、 Driver Debug目标类型，点击Browse按钮，弹出的对话框如图7.42所示，用户可选Altera USB-Blaster或者DSTREAM instances。(2)对于Linux Application Debug目标类型，用户可选为Remote System Explorer view。第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计图7.42 Connections连接选项第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计2Files标签页标签页Files文件标签页选项如图7.43所示。(1)Application on host to download：设置要下载至目标的应用程序名。可通

45、过浏览工作空间(Workspace)或文件系统(File System)来设置。第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计图7.43 Files标签页选项第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计(2)Files：包含一组文件，通过点击“+”或“-”按钮来添加或移除文件。每个文件可以设置为以下2种类型：Load symbols from file：调试器通过此文件载入标记。Add peripheral description files from directory：调试器通过此路径中的SVD文件载入外设寄存器描述。SVD文件是在硬件开发中生成的。第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计3D

46、ebugger标签页标签页Debugger标签页配置选项如图7.44所示。(1)Run control：该选项有Connect only、Debug from entry point和Debug from symbol，Run target initialization debugger script(.ds/.py)(运行用户指定目标初始化的调试器脚本)，Run debug initialization debugger script(.ds/.py)(运行用户指定调试初始化的调试器脚本)以及Execute debugger commands(执行用户自定义调试命令)。(2)Host wor

47、king directory(选择主机工作路径)：设置DS-5调试器的工作路径。可以勾选Use default来使用DS-5的工作空间路径。(3)Paths(路径)：允许调试器搜索多个路径，通过单击“+”或“-”进行添加或移除。第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计图7.44 Debugger标签页配置选项第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计4RTOS Awareness标签页标签页RTOS Awareness标签页如图7.45所示。如果应用了指定的实时操作系统(RTOS)，则可以使调试器识别 KeilTM CMSIS-RTOS RTX。第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计图7

48、.45 TROS Awareness实时操作系统选项第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计5Arguments标签页标签页Arguments标签页如图7.46所示。在该标签页中允许以文本方式输入调试参数。根据需要可以点击右下角的Variables按钮选择相应的变量作为程序参数。第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计图7.46 Arguments标签页第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计6Environment标签页标签页Environment标签页如图7.47所示。在该标签页中可以设置程序执行过程中所用环境变量。图7.47 环境变量设置第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计7

49、Event Viewer标签页标签页Event Viewer标签页如图7.48所示。在此标签页中可使能及配置查看STM(System Trace Macrocell)和ITM(Instrumentation Trace Macrocell)事件。SoC FPGA没有ITM，因此只有STM可用，当STM Viewer启用后，可配置跟踪深度大小。第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计图7.48 Event Viewer标签页第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计7.4.2 调试视图调试视图(Debug Views)在7.4.1节的Debug Configuration相关调试配置选项设置完

50、成后，点击Debug Configuration对话框右下角的Debug按钮即开始连接目标板进行调试。根据对话框提示，如图7.49所示，选择Yes，切换至调试窗口，如图7.50所示。第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计图7.49 切换到调试窗口提示对话框第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计图7.50 DS-5调试视图(Debug Views)第7章 基于SoC EDS的嵌入式系统设计1Debug Control调试控制窗口调试控制窗口图7.50左上角有Debug Control(调试控制)子窗口，如图7.51所示。使用调试控制子窗口，可以非常轻松地管理调试连接、展现上下文和控制程序