原创 【博客大赛】小梅哥FPGA学习笔记之带有JTAG UART 的NIOS II处理器系统异常死机问题解析

    今天，有网友在群里提问“我这个简单的闪灯程序（无其它任何多余的逻辑或*.c），运行久了，居然会死机！运行环境：EPCQ+片上RAM+NIOS II的方式。时钟:37.125MHz，通过JTAG电缆Debug NIOS，则不会。这是怎么回事呀 ？”

    相信这样一个问题，很多人都遇到过，我之前在做NIOS II应用开发时，也遇到过这个问题，当时怀疑是NIOS II不稳定导致的，因为各大网络论坛和QQ群，吐槽NIOS II处理器鸡肋的实在是太多了。这里，小梅哥不去评判NIOS II处理器究运算竟性能几何，稳定性如何，因为各人有各人的观念和实际大环境，有的公司打死不愿用NIOS II，而有的公司做产品却离不开NIOS II。对于一个Altera推广了十多年的软核处理器，我不相信经过十多年的发展，还存在这么弱智的BUG。

    该网友的问题，实际是可以合理解释并且解决的。

    因为jtag uart实际是由jtag模拟的，本质上是个fifo，当你在NIOS II中使用printf（alt_putchar、alt_printf、alt_putchar）函数时，实际是将需要发送的数据写入了这个fifo中，这个fifo中的数据由PC机上的NIOS II EDS软件中附带的程序通过JTAG协议去读取并显示在NIOS II Console中。

    那么，假如因为某些原因pc上的console断开（用户手动关闭Console通信，或者JTAG线缆被拔掉），则不会再有程序去持续读取这个fifo中的值，因此，一旦NIOS II中仍旧有发送请求，则会继续去写这个FIFO，因为没有PC机去及时读取这个FIFO中的值，所以当FIFO被写满之后，则NIOS II的JTAG UART驱动会判断得到当前发送FIFO已满，不能再写入数据，因此程序会一直停在这个地方等待，直到FIFO中的数据被读走一部分，以有足够的空间写入需要发送的数据。

    所以，因为console已经断开了，所以永远不会再去读取FIFO中的值了，因此这个FIFO在被写满之后也将永远处于满状态，不能再写入新的数据，所以NIOS II CPU的程序也会一直卡在发送函数这里，不会继续执行，就发生了程序死机的现象。

    另外，大家可能遇到过，带JTAG UART的并经常有数据通过JTAG UART传输的系统，在运行过程中，我们去进行一下其他的操作，然后Eclipse for NIOS II就停止响应了，程序会强制退出，其实也是受这个JTAG UART的影响。我就经常因为不小心就这样把eclipse搞死了，所以我现在比较保守了，一半不使用JTAG UART进行调试，而是直接用RS232 UART来进行调试。

小梅哥

2016年1月29日

芯航线电子工作室