不同复位类型设置对MCUXpresso IDE在线调试有何影响?
痞子衡嵌入式 2022-09-19

今天给大家分享的是MCUXpresso IDE下在线调试时使用不同复位策略的现象总结

本篇实际上是《IAR在线调试时设不同复位类型可能会导致i.MXRT下调试现象不一致》的同系列篇,计划中痞子衡是要把几大经典IDE(IAR EWARM、Keil MDK、MCUXpresso IDE)下的复位策略都写一遍,但一直没抽出时间。今天痞子衡恰好帮助一位印度同事解决了在客户板子上使用MCUXpresso在线调试的问题,因此顺便认真研究了下MCUXpresso IDE下复位策略,特地分享给大家。

在读本文前,最好把痞子衡先前写过的一篇 《MCUXpresso IDE下使用J-Link下载算法在Flash调试注意事项》 浏览一下,本文要探讨的问题比先前那篇文章要更深入。

  • Note: 痞子衡测试的MCUXpresso IDE版本是v11.3.0_5222。

一、在客户板卡上遇到的调试问题

先来回顾下客户遇到的调试问题。据印度同事介绍,客户自己设计的i.MXRT1052板卡,使用的Flash是Cypress生产的S25FL128LAGMFI01,客户寄了一块样卡给我同事,我同事在客户板卡上随便找了个SDK里的hello world工程(MCUXpresso IDE)去在线调试,调试器是恩智浦的LPC-Link2。

i.MXRT1050 SDK工程里默认选择的下载算法是适用官方EVK上默认Hyper Flash的,并不适用客户这块板卡上的QSPI Flash,因此印度同事为客户制作了一个LinkServer Flash Driver(MCUX下载算法),使用这个新制作的下载算法可以去下载(至少从MCUX的下载日志里可以看到Flash Write Done),但是断点没能停在main函数,因此无法单步调试,而且在IDE里检查0x60000000处空间,看到的是如下无效数据,就像是程序根本没有下载进去,这到底是怎么回事?痞子衡接下来就先为大家分析MCUXpresso IDE下复位策略,最后再给大家解谜。

关于LinkServer Flash Driver的制作可参考痞子衡之前写过的 《串行NOR Flash下载算法(MCUXpresso IDE篇)》,但其实这个客户选择的S25FL128LAGMFI01就是块普通的符合JEDEC SFDP标准的QSPI NOR,在MCUXpresso IDE安装目录下的MIMXRT1050_SFDP_QSPI.cfx算法是可以直接使用的(路径是 \MCUXpressoIDE_11.3.0_5222\ide\binaries\Flash)。

二、MCUXpresso IDE调试机制与调试分类

关于MCUXpresso IDE下的调试机制原理在 \MCUXpressoIDE_11.3.0_5222\MCUXpresso_IDE_User_Guide.pdf 手册里并没有找到设计性的介绍,虽然手册里一共有如下四个章节涉及到了下载调试,但更多是介绍如何在IDE里使用下载调试功能。

10. Debug Solutions Overview11. Debugging a Project14. The GUI Flash Tool15. LinkServer Flash Support

不过调试机制在各IDE上大同小异,设计理念都是一致的,这部分建议参考 《IAR在线调试时设不同复位类型可能会导致i.MXRT下调试现象不一致》 里的一、二章节。

三、复位类型全解析

好了,现在我们进入正题,开始介绍MCUXpresso IDE下复位类型。我们知道不同硬件仿真器下复位功能有差异,痞子衡主要介绍i.MXRT上两种最常用的仿真器:J-Link和DAPLink。此外不管是哪种仿真器,其都借助了Cortex-M7内核功能,内核在SCB模块的AIRCR寄存器中集成了复位的支持,详见 《IAR在线调试时设不同复位类型可能会导致i.MXRT下调试现象不一致》3.1 Cortex-M7复位功能 小节。

3.1 J-Link复位类型

MCUXpresso IDE下设置J-Link复位类型一共有如下图所示三处,其本质上都是借助Jlink底层命令,具体可在 \SEGGER\JLink_V686f\Doc\Manuals\UM08001_JLink.pdf 文档中的 Supported remote (monitor) commands 小节里的reset命令以及 List of available commands 小节里的SetResetType命令里找到详细解释。

UM08001_JLink.pdf 文档中的 7.10.2 Strategies for Cortex-M devices 小节一共列出了如下三种复位类型:

  • Normal(复位编号0):默认的复位策略,对于i.MXRT来说等同于Core and peripherals方式
  • Core(复位编号1):借助Cortex-M内核模块SCB中的AIRCR寄存器的VECTRESET位功能来复位Core
  • Reset Pin(复位编号2):通过拉低J-Link的RESET引脚(一般也会接到MCU reset脚)来复位MCU

上图复位类型设置框中的三处设置,虽然都能使能复位操作,但是阶段不同,其中红框2处设置是的下载前操作,红框3处设置是下载后的操作,红框1处设置是执行前的操作。如果你对这个顺序不了解,可以做个试验,比如我们在红框3处设置复位类型1,在红框1处设置复位类型2,进入调试后在日志窗口找到JLinkServer日志,在日志中查看具体顺序。

在实际使用中,痞子衡推荐不使能红框1中的"Reset before running"选项,并且仅在红框3中设置复位类型,经测试这种方式与其他IDE下的调试体验最一致。但还是有如下两点注意事项:

  • Note1: 复位命令后,必须增加一个monitor reg pc设置,否则无法正常调试。
  • Note2: 复位类型是0的情况下,如果此时BootROM没能正常启动App(即应该不能正常调试),但在IDE界面里有时候还是会停在main函数,这其实是假象(应该跟cache有关),并不能正常调试,点击suspend按钮就能看到跑飞。

3.2 LinkServer复位类型

LinkServer即对应DAPLink调试器,是MCUXpresso IDE默认的调试器类型,IDE里为这个默认调试器实现了友好的复位类型选项。

上图复位类型设置红框1中的“Reset handling”一共提供了五种复位选择。这五种复位除了SOFT外,其余都不会主动设PC指针,默认全靠breakpoint去触发调试。

  • Default:等同于于SYSRESETREQ方式
  • SYSRESETREQ:借助Cortex-M内核模块SCB中的AIRCR寄存器的SYSRESETREQ位来同时复位MCU外设模块
  • VECTRESET:借助Cortex-M内核模块SCB中的AIRCR寄存器的VECTRESET位功能来复位Core
  • SOFT:直接将CPU的PC指针重置到应用程序入口函数,相当于软复位
  • 空:等同于SYSRESETREQ方式

同上节JLink复位类型一样,LinkServer下也提供了额外的Commands设置(红框2/3),具体命令写法需查看 MCUXpresso_IDE_User_Guide.pdf 手册,本文就不详细介绍了。

关于Reset handling选择SOFT方式的结果,有一点需要特别指出,我们在如下对应日志里可以看到,下载完成后调用了soft reset并且从0x60000000处拿了SP和PC,即MCUXpresso IDE认为下载首地址就是程序中断向量表起始地址,这个假定在i.MXRT的XIP工程上其实是不成立的,我们知道正确的中断向量表起始地址应该是0x60002000。如想让MCUXpresso IDE拿到正确的SP/PC,应该在XIP工程预编译选项里把XIP_BOOT_HEADER_ENABLE设成0(也可以研究下在红框3中增加LinkServer命令去设置PC),否则没法正常调试。

四、复位类型对在线调试的影响

复位类型对在线调试的影响分两种:一、是否影响应用程序正常调试;二、是否影响应用程序正常运行。对于第二点,因为应用程序的设计差异,无法确定复位类型的不同导致的未复位模块对其产生何种影响,因此我们暂不讨论这点,我们主要看第一点。

设置不同的复位类型是否影响应用程序正常调试(能否停在程序入口函数,能否进行单步)?痞子衡在MIMXRT1050-EVKB上实测了SDK里的led_blinky例程,选取了flexspi_nor_debug(在Flash)build做了很多组测试,结果如下:

例程Build 仿真器 复位类型 BootMode 调试现象
flexspi_nor_debug J-Link monitor reset 1 2'b01 - SDP
           2'b10 - Flash Boot
正常下载与调试
flexspi_nor_debug J-Link monitor reset 0/2 2'b01 - SDP 正常下载,无法调试
flexspi_nor_debug J-Link monitor reset 0/2 2'b10 - Flash Boot 正常下载与调试
flexspi_nor_debug LinkServer - SOFT 2'b01 - SDP
           2'b10 - Flash Boot
正常下载与调试,注意程序不能含XIP头
flexspi_nor_debug LinkServer - 除SOFT外其余四种 2'b01 - SDP 正常下载,无法调试
flexspi_nor_debug LinkServer - 除SOFT外其余四种 2'b10 - Flash Boot 正常下载与调试

从上表的测试结果,我们可以得到如下结论:

  • 结论1:在Flash调试,要想正常调试,要么不复位片上外设(保留Flashloader对FlexSPI等模块的初始化),要么启动模式设成Flash Boot(让BootROM完成FlexSPI等模块的初始化),因为Clock/GPIO/FlexSPI的初始化必须保留,CPU才能正常获得Flash里指令。
  • 结论2:JLink复位下,MCUXpresso IDE调试体验与其他IDE是一致的。
  • 结论3:LinkServer复位下,MCUXpresso IDE下VECTRESET方式复位达不到其他IDE下同等方式的效果,因为初始PC无法得到。

五、客户板卡上调试问题的原因

最后回到客户板上的问题,痞子衡的印度同事其实是非常有经验的,板卡启动模式设置,Flash下载算法,工程里的FDCB头全部都是正确的,但是经查明板卡i.MXRT1052芯片的eFuse中BOOT_CFG2[3]位被烧写成了1,即芯片进入了inifnite loop模式,PC永远停在BootROM里,客户App不会被启动,因此无法硬复位后进调试。

BootROM中系统初始化函数里对BOOT_CFG2[3]位的处理代码:

volatile uint32_t infinite_loop; void SystemInit (void) { #if ((__FPU_PRESENT == 1) && (__FPU_USED == 1))   SCB->CPACR |= ((3UL << 10*2) | (3UL << 11*2));    /* set CP10, CP11 Full Access */ #endif /* ((__FPU_PRESENT == 1) && (__FPU_USED == 1)) */     TRACE("BootROM: SystemInit\n");    rtwdog_disable();    /* Below codes is used for issue troubleshooting on real chip */     if ((ROM_OCOTP_INFINITE_LOOP_VALUE() == 1) && (ROM_OCOTP_DIR_BT_DIS_VALUE() == 0))    {        infinite_loop = 1;        while(infinite_loop)        {        }    }    // 代码省略 }

至此,MCUXpresso IDE下在线调试时使用不同复位策略的现象总结痞子衡便介绍完毕了,掌声在哪里~~~


本文源自微信公众号:痞子衡嵌入式,不代表用户或本站观点,如有侵权,请联系nick.zong@aspencore.com 删除!

声明: 本文转载自其它媒体或授权刊载,目的在于信息传递,并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责,如有新闻稿件和图片作品的内容、版权以及其它问题的,请联系我们及时删除。(联系我们,邮箱:evan.li@aspencore.com )
0
评论
  • 【7.24 深圳】2025国际AI+IoT生态发展大会/2025全球 MCU及嵌入式技术论坛


  • 相关技术文库
  • 单片机
  • 嵌入式
  • MCU
  • STM
  • 3AT89C51单片机引脚说明及引脚图

    AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU...

    昨天
  • 51单片机对LCD1602液晶的驱动设计

    51单片机——LCD1602 1、1602液晶读写时序 (1)、读状态 RS=L,R/W=H,E=H。(判断忙完毕后释放总线) (2)、读数据 RS=H,R/W=H,E=H。 (3)、写指令 RS=L,R/W=L,D0~D7=指令码,E=高脉冲 (4)、写数据 RS=H,R/W=L,D0~D...

    昨天
  • 单片机串口如何接收不定长数据的?

    我们在使用其他STM32的单片机的时候,会发现有些困难,会发现常用的方法并不能用,在还没有接收完数据的时候,就解决不了。于是,只能用通用的方法来解决了。 这个通用的方法,其实原理和使用IDLE的原理一样:...

    昨天
  • ARM处理器的选型原则

    鉴于ARM微处理器的众多优点,随着国内外嵌入式应用领域的逐步发展,ARM微处理器必然会获得广泛的重视和应用。但是,由于ARM微处理器有多达十几种的内核结构,几十个芯片生产厂家,以及千变万化的内部功能配置组合,...

    前天
  • 有哪些低功耗设计方法?单片机系统低功耗设计要点介绍

    功耗,已经是一个老生常谈的话题了。对于功耗,大家多多少少有所了解。目前,很多产品的宣传里便带有低功耗噱头。为增进大家对功耗的认识,本文将基于两点介绍功耗:1.低功耗主要设计方法,2.单片机系统低功耗设计...

    前天
  • 8位32位MCU如何选择?如何选择合适的MCU?

    MCU,对于普通人而言,是一个高大上的存在。但是,在工业中,MCU确实常见产品。为增进大家对MCU的认识,本文将基于两点介绍MCU:1.8位MCU和32位MCU如何选择?2.如何选择合适的MCU。如果你对MCU具有兴趣,不妨继续往...

    07-09
  • ARM开发:一 ARM微处理器概述

    1.1ARM-Advanced RISC Machines ARM(Advanced RISC Machines),既可以认为是一个公司的名字,也可以认为是对一类微处理器的通称,还可以认为是一种技术的名字。 1991年ARM公司成立于英国剑桥,主要出售芯片设计技术...

    07-08
  • 分析C51单片机的一些误区和注意事项

    简介:常看见初学者要求使用_at_,这是一种谬误,把C当作ASM看待了。在C中变量的定位是编译器的事情,初学者只要定义变量和变量的作 用域,编译器就把一个固定地址给这个变量。怎么取得这个变量的地址?要用指针。 1) C...

    07-08
  • 51单片机几个延时程序

    简介:51单片机几个精确延时程序:在精确延时的计算当中,最容易让人忽略的是计算循环外的那部分延时,在对时间要求不高的场合,这部分对程序不会造成影响. 一. 500ms延时子程序(晶振12MHz,一个机器周期1us.) 程...

    07-08
  • 总结单片机软件抗干扰的几种办法

    简介:在提高硬件系统抗干扰能力的同时,软件抗干扰以其设计灵活、节省硬件资源、可靠性好越来越受到重视。下面以MCS-51单片机系统为例,对微机系统软件抗干扰方法进行研究。 1、软件抗干扰方法的研究 在工程实践中...

    07-08
  • 基于C51单片机实现汽车座椅自动控制系统的软硬件设计

    引言 随着人们生活水平的提高,对汽车座椅的舒适性要求也越来越高,要求对汽车座椅地调节能够更加简单、方便、快捷。目前,汽车座椅位置的调节多采用基于手动调节方式的机械和电动控制两种方式。汽车座椅位置的调节...

    07-02
  • MCS51单片机程序设计时堆栈的计算方法解析

    用C语言进行MCS51系列单片机程序设计是单片机开发和应用的必然趋势。Keil公司的C51编译器支持经典8051和8051派生产品的版本,通称为Cx51。应该说,Cx51是C语言在MCS51单片机上的扩展,既有C语言的共性,又有它自己...

    07-02
下载排行榜
更多
评测报告
更多
广告