【摘 要】
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数字信号处理器(DSP)的出现极大促进了数字化世界的发展,在万物联网中起到了至关重要的作用。随着DSP性能的不断提升以及制造工艺的日益精细,芯片的制作成本不断提高,开发人员选择在芯片验证环节投入更多的时间来保证设计的正确性,而好的调试方法能有效降低风险,节约成本。L-DSP是针对高性能实时控制类应用研发的一款32位微控制器,内核为改进的哈佛总线结构,八级流水线,具有运算能力强、存储空间容量大和外设
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数字信号处理器(DSP)的出现极大促进了数字化世界的发展,在万物联网中起到了至关重要的作用。随着DSP性能的不断提升以及制造工艺的日益精细,芯片的制作成本不断提高,开发人员选择在芯片验证环节投入更多的时间来保证设计的正确性,而好的调试方法能有效降低风险,节约成本。L-DSP是针对高性能实时控制类应用研发的一款32位微控制器,内核为改进的哈佛总线结构,八级流水线,具有运算能力强、存储空间容量大和外设接口丰富等特点。为满足L-DSP的调试需求,本文结合L-DSP的开发过程研究设计了一种快速的基于JTAG接口的片上调试电路。该调试电路实现了边界扫描与调试功能的整合,除了提供JTAG协议内强制要求的功能外,还实现了存储资源访问、CPU流水线控制、硬件断点、硬件观察点以及重要参数统计等调试功能。本文设计与传统调试方式不同的地方在于调试电路通过增加DT-DMA数据传输通路实现数据在外设与内存之间的直接传输,极大地提升了调试效率。最后本文在NC-Verilog编译环境下对调试电路进行了模块级验证,将调试电路与L-DSP全芯片RTL代码在FPGA下进行了系统级的原型验证。模块级验证方面,通过编写测试激励针对调试功能验证调试电路,验证结果表明调试电路模块功能完整且正确。系统级验证方面,将全芯片RTL代码综合至FPGA,通过JTAG接口连接至调试软件,针对调试软件发出的调试指令一一进行验证,验证结果表明本文调试电路在全芯片环境下工作正常。除此之外,在DT-DMA模块调试数据传输速度验证方面,多次让DT-DMA与CPU传输同一段数据,统计两种方式的传输时间,统计结果表明DT-DMA传输调试数据的速度是CPU传输的三倍,有效提高了调试效率,达到了预期。
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