IAR 開發(fā)環(huán)境下調(diào)試從核工程的方法(IAR篇)

兩年前我寫過一篇《雙核i.MXRT1170之Cortex-M7與Cortex-M4互相激活之道》，那篇文章從離線啟動的角度介紹了跑雙核應(yīng)用的基本方法，基本上把雙核啟動的細(xì)節(jié)都介紹到了。 在應(yīng)用開發(fā)的階段，很多時候我們還是需要在線調(diào)試的，主核的調(diào)試沒什么特別要注意的地方，從核的調(diào)試大家估計就有點陌生了，今天就給大家介紹下 IAR 開發(fā)環(huán)境下調(diào)試從核工程的方法。

一、測試準(zhǔn)備

首先需要準(zhǔn)備好測試環(huán)境，包含必要的軟件和硬件，我的環(huán)境如下：

集成開發(fā)環(huán)境：IAR EW for Arm v9.10.2,(https://www.iar.com/products/architectures/

軟件開發(fā)包：SDK_2.11.0_MIMXRT1170-EVK（Toolchain要包含IAR），點此下載

軟件驅(qū)動：J-Link driver v7.56b，點此下載

硬件工具：J-Link Plus調(diào)試器

硬件開發(fā)板：MIMXRT1170-EVK (Rev.C)，含板載 DAP-Link 調(diào)試器

我們知道i.MX RT1170 其實主從核是在 Fuse 里可配的，我們就以默認(rèn)配置（Cortex-M7 為主，Cortex-M4 為從）為例來介紹，選取的測試工程是SDK_2.11.0_MIMXRT1170-EVKoardsevkmimxrt1170demo_appshello_worldcm4。

二、在IAR下調(diào)試

使用IAR 打開hello_world_demo_cm4.eww 工程，切換到 debug build （就是在 RAM 中執(zhí)行）。

2.1 工程選項處理器選 Cortex-M4 核調(diào)試情況

我們先來看一下工程選項里處理器選擇 Cortex-M4，并且不使能任何額外腳本時調(diào)試情況。也就是說在明知主核Cortex-M7 處于激活狀態(tài)而 Cortex-M4 處于未激活狀態(tài)時，IAR C-SPY 調(diào)試組件能否工作。

分別測試了板載 DAP-Link 調(diào)試器以及外接 J-Link 調(diào)試器，測試結(jié)果均是不能直接調(diào)試，DAP-Link 下提示 "Failed to connect toCPU"，J-Link 下提示"Select core is not same as the target core"。

2.2 工程選項處理器選 NXP MIMXRT1176xxxA_M4 調(diào)試情況

再來看一下工程選項里處理器選擇 NXP MIMXRT1176xxxA_M4 時調(diào)試情況（會調(diào)用相關(guān)腳本，在IAR/J-Link 里已經(jīng)做好）。也就是雖然 Cortex-M4 處于未激活狀態(tài)，但是有配套腳本會負(fù)責(zé)激活工作。

J-Link下是可以直接調(diào)試的，在 Debug Log 窗口，我們可以看到有 .jlinkscript 腳本執(zhí)行的痕跡，腳本打印信息里顯示其識別到Cortex-M4 未激活，并且會做激活相關(guān)工作。

Note: 這個跟 NXP MIMXRT1176xxxA_M4 選擇相關(guān)的 .jlinkscript 腳本在 JLink 驅(qū)動安裝目錄下，由于 log 里沒有直接顯示路徑，那大概率已經(jīng)被打包進(jìn) DLL 文件里了，我們看不到具體腳本代碼實現(xiàn)。

DAP-Link下也是可以直接調(diào)試的，在 Debug Log 窗口，我們可以看到 iMXRT_1170.dmac 腳本被執(zhí)行了，腳本打印信息里顯示其識別到 Cortex-M4未激活，并且會做激活相關(guān)工作。

Note: 這個跟 NXP MIMXRT1176xxxA_M4 選擇相關(guān)的 iMXRT_1170.dmac 腳本在 IAR 安裝目錄下，具體路徑已經(jīng)在 log 里顯示出來了，我們可以看到其具體腳本代碼實現(xiàn)。

如果你細(xì)心觀察，你會發(fā)現(xiàn) DAP-Link 下必須要在工程選項 Debugger / ExtraOptions里加 “--macro_paramenable_core=1” 語句才能正常調(diào)試，這是因為 iMXRT_1170.dmac 腳本需要接受這個參數(shù)才能正常激活從核 Cortex-M4。

2.3 自己實現(xiàn)用于從核調(diào)試的腳本

現(xiàn)在我們知道了調(diào)試從核 Cortex-M4 工程必須要有專門腳本來負(fù)責(zé)激活從核才行，雖然 IAR/J-Link里已經(jīng)做好這個腳本，但是兩者行為是否統(tǒng)一我們不清楚（畢竟看不見 J-Link 下腳本源碼），而且這個腳本是隨著 IAR/J-Link 版本而變化的，具有一定的不可控性。

為了完全掌控從核調(diào)試的主動性與確定性，最好我們自己重新實現(xiàn) IAR/J-Link 下的調(diào)試腳本，在線調(diào)試時直接指定使用我們自己寫的腳本，這樣即使工程選項里處理器選擇 Cortex-M4 我們也能正常調(diào)試。

對于DAP-Link，我們新建一個 mimxrt1170_connect_cm4_user.mac 文件（具體內(nèi)容見附錄一）放到工程目錄下，并且在 IAR 選項里指定使用這個 mac 文件。這個 mac 文件語法詳見 《IAR內(nèi)部C-SPY調(diào)試組件配套宏文件(.mac)用法介紹》，其中最重要的是 execUserCoreConnect() 保留宏函數(shù)里要做激活 Cortex-M4 工作。

Note: 如果希望調(diào)試從核 Cortex-M4 時，主核 Cortex-M7 依然在跑，可以注釋掉mimxrt1170_connect_cm4_user.mac 文件里的 execUserSetup() 函數(shù)。

對于J-Link，我們新建一個 mimxrt1170_connect_cm4_user.jlinkscript 文件（具體內(nèi)容見附錄二）放到工程目錄下，并且在 IAR 選項里指定使用這個 jlinkscript 文件。這個 jlinkscript 文件語法詳見 《JLink Script文件基礎(chǔ)及其在IAR下調(diào)用方法》，其中最重要的是 InitTarget() 用戶自定義動作函數(shù)里要做激活 Cortex-M4 工作。

Note: 如果希望調(diào)試從核 Cortex-M4 時，主核 Cortex-M7 依然在跑，可以注釋掉mimxrt1170_connect_cm4_user.jlinkscript 文件里的AfterResetTarget() 函數(shù)。

附錄一、IAR腳本（用于DAP-Link）

prepare_core_spin_code(cmVersion)
{
    __var start;
    if (cmVersion == 7)
    {
        start = 0x2021FF00;
        __writeMemory32(start >> 7, 0x40c0c068,  "AP0_Memory");
    }
    if (cmVersion == 4)
    {
        start = 0x20200000;
        __writeMemory32(start & 0xFFFF, 0x40c0c000,  "AP0_Memory");
        __writeMemory32(start >> 16,    0x40c0c004,  "AP0_Memory");
    }
    __writeMemory32(start + 0x20, start, "AP0_Memory");
    __writeMemory32(0x223105, start + 0x4, "AP0_Memory");
}

release_core(cmVersion)
{
    if (cmVersion == 7)
    {
        __writeMemory32(0x2, 0x40c04000, "AP0_Memory");
    }
    if (cmVersion == 4)
    {
        __writeMemory32(0x1, 0x40c04000, "AP0_Memory");
    }
}

reset_core(cmVersion)
{
    __var reg;
    __var ctrlAddr;
    __var statAddr;
    if (cmVersion == 7)
    {
        ctrlAddr = 0x40c042a4;
        statAddr = 0x40c042b0;
    }
    if (cmVersion == 4)
    {
        ctrlAddr = 0x40c04284;
        statAddr = 0x40c04290;
    }
    __writeMemory32(0x1, ctrlAddr, "AP0_Memory");
    do
    {
        reg = __readMemory32(statAddr, "AP0_Memory");
        __delay(10);
    }while(reg & 0x1);
}

//_ExecDeviceCoreConnect()
execUserCoreConnect()
{
    __probeCmd("j.i swd /force");
    // dummy read
    __readAPReg(2);
    __delay(10);
    // Disable system reset caused by sysrstreq from each core
    __writeMemory32(0x3c00, 0x40C04004, "AP0_Memory");
    prepare_core_spin_code(4);
    release_core(4);
    // switch to AP1
    __writeDPReg(1<<24, 2);
}

execUserPreReset()
{
    reset_core(4);
    release_core(4);
    __writeDPReg(1<<24, 2);
}

execUserSetup()
{
    __var reg;
    reg = __readMemory32(0x40c04000, "AP0_Memory");
    if((reg & 0x2) == 0)
    {
        prepare_core_spin_code(7);
        reset_core(7);
    }
}

附錄二、J-Link 腳本

void prepare_core_spin_code(unsigned int cmVersion) 
{
    unsigned int start;
    if (cmVersion == 7)
    {
        start = 0x2021FF00;
        MEM_WriteU32(0x40c0c068,  start >> 7);
    }
    if (cmVersion == 4)
    {
        start = 0x20200000;
        MEM_WriteU32(0x40c0c000,  start & 0xFFFF);
        MEM_WriteU32(0x40C0c004,  start >> 16);
    }
    MEM_WriteU32(start,       start + 0x20);
    // BootROM go_fatal_mode()
    MEM_WriteU32(start + 0x4, 0x223105);
}

void release_core(unsigned int cmVersion)
{
    if (cmVersion == 7)
    {
        MEM_WriteU32(0x40C04000, 0x2);
    }
    if (cmVersion == 4)
    {
        MEM_WriteU32(0x40C04000, 0x1);
    }
}

void reset_core(unsigned int cmVersion)
{
    unsigned int reg;
    unsigned int ctrlAddr;
    unsigned int statAddr;

    if (cmVersion == 7)
    {
        ctrlAddr = 0x40c042a4;
        statAddr = 0x40c042b0;
    }
    if (cmVersion == 4)
    {
        ctrlAddr = 0x40c04284;
        statAddr = 0x40c04290;
    }

    MEM_WriteU32(ctrlAddr, 1);
    do
    {
        reg = MEM_ReadU32(statAddr);
        SYS_Sleep(10);
    }while (reg & 0x1);
}

void InitTarget(void) 
{
    CPU = CORTEX_M7;
    // Manually configure AP
    JLINK_CORESIGHT_AddAP(0, CORESIGHT_AHB_AP);
    JLINK_CORESIGHT_AddAP(1, CORESIGHT_AHB_AP);
    JLINK_CORESIGHT_AddAP(2, CORESIGHT_APB_AP);
    // Dummy read
    JLINK_CORESIGHT_ReadAP(JLINK_CORESIGHT_AP_REG_IDR);
    SYS_Sleep(10);
    // Disable system reset caused by sysrstreq from each core
    MEM_WriteU32(0x40C04004, 0x3c00);
    prepare_core_spin_code(4);
    release_core(4);
    // Switch to AP1
    CPU = CORTEX_M4;
    CORESIGHT_IndexAHBAPToUse = 1;
}

void ResetTarget(void)
{
    CORESIGHT_IndexAHBAPToUse = 0;
    reset_core(4);
    release_core(4);
    CORESIGHT_IndexAHBAPToUse = 1;
}

void AfterResetTarget(void)
{
    unsigned int reg;
    reg = MEM_ReadU32(0x40c04000);
    if((reg & 0x2) == 0)
    {
        prepare_core_spin_code(7);
        reset_core(7);
    }
}

編輯：黃飛