叶云燕

    摘要：本文将介绍MAXQ微控制器架构及与内核紧密集成的硬件调试引擎特性,使用IAR公司的嵌入式工作台(Embedded Workbench)开发环境与评估板的结合对其应用开发作分析说明。

关键词：在线调试 自举装载 JTAG端口 C语言 访问编程

1、MAXQ硬件调试引擎特性

    新型MAXQ结构为应用开发的编程了拓宽了渠道。这是因为每个MAXQ微控制器都包含一个与微控制器内核紧密集成的硬件调试引擎。

   而架构中第一款芯片就是MAXQ2000，本文将MAXQ微控制器架构与硬件调试引擎特性,结合IAR的Embedded Workbench(嵌入式工作台)开发环境与MAXQ2000评估板一起使用对其应用程序开发作分折说明，从而领会其使用与技巧。

    将MAXQ2000微控制器的在线调试与程序装载功能与IAR Embedded Workbench开发环境相结合，就能为设计者提供C或汇编级的应用开发与测试手段。而MAXQ2000基于硬件的调试引擎与自举装载过程在专用的JTAG端口运行，可以全面调试访问，而对系统资源的影响最小。

2、硬件调试引擎

2.1在线调试特性

    与微控制器内核紧密集成的硬件调试引擎，用来控制MAXQ2000的调试特性。该调试引擎可以调用片上的固定用途ROM中的服务子程序，支持广泛的调试特性。具体如下：

    * 对集成程序闪存的读取访问。

    * 对板上数据SRAM的读／写访问。

    * 对16×16堆栈存储器的读取访问。

    * 对所有MAXQ2000系统与外设寄存器的读／写访问。

    * 单步(跟踪)程序执行。

    * 最多四个地址断点，在代码存储器中特定的单元停止程序的执行。

    * 两个数据存储器匹配断点，在数据存储器中特定单元被访问时停止程序的执行。

    * 两个寄存器断点，在出现对特定系统或外设寄存器的写访问时(不能与数据存储器匹配断点同时使用)，并且写入寄存器的数据与特定值匹配时停止程序的执行。

    * 密码匹配功能(用来解锁其余的调试功能)。

    所有与调试引擎的通信都通过MAXQ2000专用的JTAG测试访问端口(TAP)接口完成，该接口与JTAG IEEE标准1149兼容。该接口由四个信号组成，由MAXQ2000端口引脚复用得到,定义如下：TMS(测试模式选择)-与P4.2复用；TCK(测试时钟)-与P4.0复用；TDI(测试数据输入)-与P4.1复用；以及TDO(测试数据输出)-与P4.3复用。

    尽管JTAG TAP端口专门用于系统内调试与系统内编程，不过，一旦应用开发完成，传输JTAG TAP端口信号的四个端口引脚可以被释放用于其他目的。JTAG端口在复位后默认为激活状态，但是一旦运行，应用软件可以关闭端口，将四个相关的端口引脚用于其他用途。

    从MAXQ2000内核来看，JTAG接口与调试引擎异步工作。通过JTAG端口进行的通信不需要与MAXQ2000运行的时钟速率相同，不过对MAXQ2000来说，TCK频率的最大值被限定在1/8系统时钟速率以下。

    在MAXQ2000执行代码时，可以通过调试引擎读取或写入断点设置。该模式被称为后台模式，在这种模式下，调试引擎独立于CPU内核之外工作。

    为了完成其他操作，如存储器与寄存器的读写，调试引擎控制MAXQ2000的内核，并切换到执行固定用途ROM中的调试服务子程序。该模式被称作调试模式，该模式下，调试引擎中断了正常的程序执行。在这种情况下，用户应用程序被暂时挂起，等到调试函数执行完毕后继续执行，与中断服务子程序的处理方式相同。

    由于在应用程序中JTAG TAP端口并不使用，因此组成JTAG端口的端口引脚可以被应用软件收回。调试功能所需的所有附加代码都位于固定用途ROM中，因此，调试功能消耗的系统资源只是少量的数据SRAM，以及一层程序堆栈(用来存储调用调试子程序的返回地址)。最多19个字节的数据SRAM(地址0x07ED至0x07FF)被保留用于调试服务子程序。若某个应用程序不使用在线调试，则这些数据SRAM单元可供应用程序使用。

2.2程序装载功能-通过JTAG进行集成闪存编程

    JTAG TAP端口也可被用于自举装载功能，甚至在不使用调试功能时也有效。通过JTAG TAP接口设置3个配置位，然后从复位中释放MAXQ2000，将控制转移到位于固定用途ROM中内置的自举装载过程子程序。用来控制访问自举装载过程的配置位如下：

* SPE：系统编程使能位(1CDF.1)。该位被置1时，MAXQ2000在系统复位后，执行固定用途ROM中的自举装载子程序。

* PSS[l：0]