從一開始就做好規(guī)劃

　　實際上早已決定了您是否能夠成功的找到系統(tǒng)中的問題——兩年前，在您目前正在使用的SoC的開發(fā)階段。Brad Quinton是泰克公司嵌入式驗證的首席規(guī)劃師，他認(rèn)為在芯片設(shè)計早期階段進行規(guī)劃非常關(guān)鍵，不僅僅是能夠充分探查芯片，而且還涉及到采用什么樣的調(diào)試硬件。然而，這并不常見。

　　芯片設(shè)計團隊的確在測試結(jié)構(gòu)中開展了前端工作，但卻是出于其他原因。芯片中置入了測試設(shè)計和內(nèi)置自測試硬件來支持IC測試。但是，這些資源并不是用于調(diào)試，一般只提供很少的診斷信息。芯片設(shè)計人員會專門針對硅片開發(fā)團隊而內(nèi)置工具，但是，這些工具可能只有內(nèi)部文檔，硅片一旦發(fā)布后，就會禁用這些工具。高速串行端口上會有邊界掃描，甚至是非常復(fù)雜的儀表功能，必須在系統(tǒng)中對其進行調(diào)整。但是，這些手段是為了在電路板級建立并驗證連接能力，而不是用于系統(tǒng)調(diào)試。

　　Quinton質(zhì)疑，雖然這些結(jié)構(gòu)非常有用，但是芯片設(shè)計人員會有更多的問題。Quinton認(rèn)為，“從系統(tǒng)級進行考慮。關(guān)鍵接口、高級狀態(tài)機在哪里？通過掌握哪些信息您能夠知道哪一子系統(tǒng)正在工作？”

　　這些思考導(dǎo)致某些IP供應(yīng)商開發(fā)了一類新模塊：在SoC中設(shè)計實現(xiàn)儀表和控制器，不僅供設(shè)計芯片的IC團隊使用，而且還有使用它的系統(tǒng)設(shè)計團隊，如圖1所示。

　　圖1 片內(nèi)調(diào)試電路本身會成為實際的設(shè)計。

　　從不同的方向開始工作，兩類供應(yīng)商驗證了這一發(fā)展趨勢。ARM擴展了其CPU內(nèi)核調(diào)試內(nèi)核CoreSight，涵蓋了多核SoC的大部分工作，而現(xiàn)在是泰克一部分的Quinton Veridae從儀表模塊開始，集中開發(fā)觸發(fā)器/蹤跡控制器，包括了CPU調(diào)試內(nèi)核。這兩種方法對于系統(tǒng)調(diào)試人員都非常寶貴。這都為在SoC基礎(chǔ)上擴展可探查性提供了重要的理念。

　　數(shù)據(jù)源

　　雖然您想立即開始在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中加入各種各樣的數(shù)據(jù)采集節(jié)點，而Quinton首先提出了一些基本問題。誰會使用調(diào)試功能：應(yīng)用編程人員、模擬設(shè)計人員，還是機械工程師？他們會在哪一抽象等級上來定義事件；功能調(diào)用、信噪比、扭矩讀數(shù)？這些用戶會怎樣做：確定他們的代碼熱點、找到瞬變噪聲，或者知道驅(qū)動桿為什么失效？只有您理解了問題所在，才能夠找到解決問題的數(shù)據(jù)。

　　Quinton認(rèn)為，現(xiàn)在的技巧是確定在哪里收集數(shù)據(jù)。很明顯，首先是在源頭采集所有數(shù)據(jù)：A/D轉(zhuǎn)換器（ADC）輸出、狀態(tài)寄存器、網(wǎng)絡(luò)接口等。當(dāng)然，您希望盡可能獲得接近源頭的一些信息，例如，受控物理器件的狀態(tài)等。

　　但是，在其他情況下，事先考慮好在哪里采集數(shù)據(jù)可以減少測量開銷，以及后分析所需要的數(shù)據(jù)量。Quinton建議，“找到關(guān)鍵地方來觀察系統(tǒng)。在一點上所通過的系統(tǒng)狀態(tài)量會讓人感到驚訝：例如，CPU與系統(tǒng)總線的接口。”

　　在哪里對數(shù)據(jù)進行采樣也取決于用戶所希望的抽象級。例如，可能是通過PCI Express （PCIe）總線的系統(tǒng)交換信息等。探查串化器/解串器（SERDES）和PCIe控制器，使您能夠獲得底層協(xié)議層工作的詳細(xì)信息，這對于總線接口調(diào)試非常重要。但是，如果您希望總線接口能夠正常工作，觀察信息流，那么，您最好監(jiān)視主存儲器中的緩沖，而忽略總線控制器。