DSP仿真器的必要性及原理
发布时间：
2021-12-15 17:13
来源：
在线仿真器 (In-Circuit Emulator，ICE) 是用来调试嵌入式系统软件的硬件设备。嵌入式系统开发者要面对一般软件开发者所没有的特殊问题，因为嵌入式系统往往不像商业计算机那样具有键盘、显示屏、磁盘机和其他各种有效的用户界面和存储设备。当仿真器被插入到待开发芯片的某个部分的时候，在线仿真也被称作硬件仿真。这样的在线仿真器，可以在系统运行实时数据的情况下，提供相对很好的调试能力。
编程器：有两个部分组成，分别为编程器（又叫烧录器、烧写器）和连接线。把裸芯片（非裸芯片电擦除后再烧写、OTP的报废）放入编程器中，启动软件连接，就可以烧写了。
一般来说调试是通过调试工具完成的，调试工具通常是一个在PC 上运行的软件。Debugger 调试工具的主要任务是从目标CPU 获取信息并控制程序在目标CPU 上的运行（例如单步执行，设置断点，运行）。但仿真器在执行上述工作时需要把在目标CPU 上运行的程序停下来。对于实时系统需要实时调试工具，实时调试工具是在不停止目标CPU 工作的情况下，从目标CPU 获取信息并控制程序在目标CPU 上的运行。想要实现实时调试，需要在调试工具和目标CPU 之间建立一条实时信息通道。实时通道包括两个方面：硬件通道和软件通道。我们称实时硬件通道为实时仿真器，实时软件通道为实时调试工具。
仿真器应该与目标MCU在电气及物理上等价，并能在开发系统中替代MCU。目标系统的操作可由调试工具得以控制及观察。在开发初期，开发系统依靠仿真器工作，当目标功能完善后，仿真器将被真正的MCU取代。
1、DSP实时调试——Realtime Emulator
要在调试工具和目标CPU 之间实现硬件实时通信通道，需要在PC 端和目标DSP 端定义硬件接口。TI 的DSP 用JTAG 作为硬件调试接口，我们通常所用的PC 端的硬件接口有PCI、USB、EPP、PCMCIA，所以ICE包括两个接口，一个是连接到目标板上的MCU插座，另一个与PC相连。（使用仿真器前一定要检查一下供给的电源是否正确，否则很容易造成仿真器损坏。）实时仿真器的代表是TI 的XDS560 和闻亭公司的XDS560，支持高速RTDX、ATE，并包含了510的主要函数。TI 的XDS510和闻亭公司的XDS510 是准实时仿真器，支持低速RTDX，但不支持AET。
2、Realtime Debugger——High Speed RTDX
为在调试工具和目标CPU之间实现软件实时数据交换通道，TI在CCS中定义了RTDX技术（实时数据交换）。在PC上使用CCS调试工具的使用者要在目标DSP中使能RTDX模块，DSP软件工程师要把RTDX.obj与他自己的程序连接起来，然后在他的应用软件中调用RTDX功能。当使用RTDX功能时，需要停止目标DSP的运行，然后在调试工具和DSP之间建立数据通道。当使用TDS510或XDS510型号的仿真器时，RTDX的速度仅有5-10K bytes/S，对于DSP的应用来说，这远远不够。仿真器与DSP的JTAG接口造成了RTDX的瓶颈，想要增大RTDX的带宽就需要使用TDS560 或XDS560 和选择DSP的EJTAG接口（如6211，64x，55x）。如果使用XDS560和6211芯片，RTDX速度可以提高到1.5M bytes/S,我们称之为高速RTDX。
3、Real Time Event Debug——Advance Event Trigger (AET)
在实时系统，需要处理（像硬件中断，定时器）这样的实时事件。我们在处理一般事件时，通常是在中断程序入口插入一个软件中断，事件一旦被触发，程序将停在中断处，我们可以观察所需要的信息。但目标DSP被停止运行后，我们将丢失其他的实时事件和实时数据流。为解决这样的问题TI 提出了AET（高级事件触发），我们可以在不停止DSP运行的情况下捕捉到实时事件。要运行AET，我们需使用560和选择有EJTAG接口的DSP芯片（621X，64X，55X，OMAP）。
DSP仿真器为什么必须连接目标系统（Target）？
DSP的仿真器同单片机的不同，仿真器中没有DSP，提供IEEE标准的JTAG口对DSP进行仿真调试，所以仿真器必须有仿真对象，及目标系统。目标系统就是你的开发板，上面必须有DSP。仿真器提供JTAG同目标系统的DSP相接，通过DSP实现对整个目标系统的调试。
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