米爾科技DS-5教程-使用ARM DS-5 和DSTREAM仿真器調(diào)試裸機(jī)程序介紹

1 概述

本文介紹使用ARM DS-5創(chuàng)建一個(gè)裸機(jī)程序，并用DS-5里面的ARM編譯器進(jìn)行編譯，編譯之后通過DSTREAM仿真器將程序加載到MYD-SAMA5D34開發(fā)板的SRAM（內(nèi)存）上。

通過DS-5和DSTREAM，就可以對(duì)SRAM上的程序進(jìn)行調(diào)試，包括單步調(diào)試、全速運(yùn)行、設(shè)置斷點(diǎn)、寄存器、變量和函數(shù)調(diào)用等。

本文的程序是一個(gè)簡(jiǎn)單的打印程序，程序在MYD-SAMA5D34開發(fā)板SRAM上運(yùn)行，通過DSTREAM仿真器的半主機(jī)機(jī)制將打印信息傳送到主機(jī)上，在DS-5上顯示。

說明：如果是應(yīng)用程序開發(fā)，請(qǐng)?zhí)^這一章節(jié)，直接進(jìn)入《ARM DS-5創(chuàng)建和編譯linux應(yīng)用程序》及其后面的 章節(jié)，因?yàn)槁銠C(jī)程序和kernel調(diào)試部分都用到DSTREAM仿真器，沒有則無法進(jìn)行。直接進(jìn)行應(yīng)用程序的開發(fā)可以不用DSTREAM仿真器，直接使用DS-5就可以了。

2 設(shè)備

編號(hào)	設(shè)備	數(shù)量	用途
1	PC機(jī)	1	搭建整個(gè)開發(fā)平臺(tái)，包括安裝DS-5軟件，并通過DS-5編譯程序。
2	DS-5開發(fā)工具	1	ARM開發(fā)工具，在Linux或者Window主機(jī)下使用其自帶的Gcc編譯Linux應(yīng)用程序。 本文適用ARM DS-5的社區(qū)版、30天全功能評(píng)估版或者專業(yè)版。 DS-5 30天評(píng)估板請(qǐng)參考設(shè)備介紹中的鏈接。
3	DSTREAM仿真器	1	在調(diào)試開發(fā)板時(shí)，DSTREAM在PC機(jī)和開發(fā)板之間，用以接受PC機(jī)上DS-5的調(diào)試命令，并控制開發(fā)板執(zhí)行。
4	MYD-SAMA5D34 （D31/33/35）開發(fā)板	1	米爾科技基于Atmel芯片ARM Cortex-A5內(nèi)核開發(fā)板，板載的Linux和Android操作系統(tǒng)可以完整結(jié)合ARM DS-5進(jìn)行開發(fā)。 本文用到開發(fā)板的5V電源、串口線和網(wǎng)線等配件

3 設(shè)備介紹

關(guān)于本例程使用的設(shè)備，除PC機(jī)是通用的設(shè)備不做介紹以外，其他設(shè)備請(qǐng)參考以下地址了解詳細(xì)情況。

（1）ARM DS-5詳細(xì)介紹：http://www.myir-tech.com/product/ds-5.htm。

（2）獲取ARM DS-5的30天評(píng)估板：http://www.myir-tech.com/faq_list.asp?id=473。

（3）MYD-SAMA5D34（D31/33/35）開發(fā)板詳細(xì)介紹：http://www.myir-tech.com/product/myd-sama5d3x.htm。

（4）MYD-SAMA5D34（D31/33/35）核心板/工控板詳細(xì)介紹：http://www.myir-tech.com/product/myc-sama5d3x.htm。

（5）DSTREAM仿真器詳細(xì)介紹：http://www.myir-tech.com/product/dstream.htm。

4 開發(fā)步驟

M1 創(chuàng)建工程并生成二進(jìn)制文件

（1）從開發(fā)菜單選擇“ARM DS-5” > “Eclipse for DS-5”打開DS-5，或者直接雙擊DS-5桌面快捷圖標(biāo)（需自己創(chuàng)建）打開。然后點(diǎn)擊“Go to the workbench”進(jìn)入DS-5的工程管理界面。

（2）選擇菜單欄 File > New > Project，在彈出的對(duì)話框中選擇“C/C++”下的“C Project”，再點(diǎn)擊“Next”。

（3）在C++ Project對(duì)話框中，“Project name”中輸入工程名稱，我們這里以“MYD-SAMA5D34”作為工程名稱，再點(diǎn)選“Bare-metal Executable”下的“Empty Project”，點(diǎn)擊“Next”進(jìn)入下一步，如下圖：

（4）進(jìn)入下一步后，點(diǎn)擊“Finish”完成新建并進(jìn)入工作界面。

此時(shí)在DS-5左側(cè)的工程管理器（project explorer）會(huì)看到新創(chuàng)建的工程“MYD-SAMA5D34”，展開會(huì)看到”Includes”下自動(dòng)包含了一些目錄，這些是我們編譯的時(shí)候要用到的，DS-5已經(jīng)自動(dòng)添加好了。

（5）再選擇菜單File > New > source file”，彈出對(duì)話框中的“source file”中輸入文件名為”main.c”的C文件，點(diǎn)擊“Finish”完成。

（6）自動(dòng)打開“main.c”文件后（或者雙擊打開），在注釋后面添加mian()函數(shù)代碼并保存。

/*

* main.c

*

* Created on: 2013-8-27

* Author: GARY

*

* Copyright: Shenzhen MYIR Tech Limited

* Support: www.myir-tech.com/bbs/

*

*/

#include

int main(int argc, char** argv)

{

while(1){

printf("Welcome to ARM DS-5!\n"); //打印內(nèi)容

}

return 0;

}

添加后如下圖：

（7）接下來我們還要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)“scatter”文件。擇菜單File > New >“Other…”，在彈出的對(duì)話框中選擇“scatter file editor” > “scatter file”，點(diǎn)擊“next”進(jìn)入下一步。

（8）在父項(xiàng)目框中選擇剛剛創(chuàng)建的工程“MYD-SAMA5D34”，“File name”欄輸入scatter文件的名稱，我們這里用“sama5d3”（該文件可以用于MYD-SAMA5D3X系列開發(fā)板，包括MYD-SAMA5D31、MYD-SAMA5D33、MYD-SAMA5D34、MYD-SAMA5D35）。點(diǎn)擊“finish”完成，如下圖。

（9）DS-5自動(dòng)打開“sama5d3.scat”文件，我們?cè)谖募休斎肴缦碌男畔?，具體可參考芯片用戶手冊(cè)中的SRAM地址。

SRAM 0x00300000

{

APP_CODE +0

{

* (+RO, +RW, +ZI)

}

ARM_LIB_STACKHEAP 0x00301000 EMPTY 0x00001000 ; Application heap and stack

{ }

}

輸入完成后如下圖。

（10）然后我們要配置一下編譯選項(xiàng)。點(diǎn)擊“MYD-SAMA5D34”工程，選擇菜單“Project” > “Properties”打開“Properties for MYD-SAMA5D34”對(duì)話框。如下圖，顯示工程的一些基本信息。

（11）選擇左側(cè)的“C/C++ Build”，點(diǎn)選其中的“general makefile automatically”（默認(rèn)也是選擇），表示使用DS-5自動(dòng)生成的Makefile文件。如果要用自己手動(dòng)編寫的makefile文件，需要取消點(diǎn)選該項(xiàng)。

（12）點(diǎn)擊“C/C++ Build”前面的三角符號(hào)，點(diǎn)擊“Settings”選項(xiàng)，配置右側(cè)的“Tool Settings”編譯工具。

“ARM C Compiler” > “Code Generation” > “Target CPU (--cpu)”配置為“Cortex-A5”。

“ARM Assembler” > “Code Generation” > “Target CPU (--cpu)”配置為“Cortex-A5”。

“ARM Linker” > “Image Layout” > “Scatter file (--scatter)”選擇上面創(chuàng)建的scatter文件的地址，如下圖。

配置好后，點(diǎn)擊“OK”完成并返回工程管理界面。

（13）點(diǎn)選工程管理器（Project Explorer）下的“MYD-SAMA5D34”工程，選擇菜單”Project” >“Build Project”編譯工程。此時(shí)DS-5會(huì)自動(dòng)在“Debug”目錄下創(chuàng)建makefile文件，并按照這些規(guī)則進(jìn)行編譯。

如果Problems欄下沒有“Error”提示，說明編譯成功，同時(shí)在“MYD-SAMA5D34”工程的“Debug”目錄下生成二進(jìn)制文件“MYD-SAMA5D34.axf”，如下圖。

M2 連接開發(fā)板

（14）連接好DSTREAM仿真器，包括DSTREAM仿真器5V電源線、轉(zhuǎn)接板、USB線（或網(wǎng)線）。

（15）連接好MYD-SAMA5D34開發(fā)板，包括開發(fā)板5V電源線、DSTREAM上的20PIN-JTAG調(diào)試線、以及串口線。

（16）給開發(fā)板上電，通過串口終端將開發(fā)板停止在“u-boot”界面，如下圖。這樣做是防止開發(fā)板進(jìn)入系統(tǒng)，影響裸機(jī)調(diào)試。

M3 調(diào)試配置

（16）點(diǎn)選工程管理器（Project Explorer）下的“MYD-SAMA5D34”工程，選擇菜單“Run” > “Debug Configurations…”，在彈出的對(duì)話框中右擊“DS-5 Debugger”，選擇“New”新建一個(gè)調(diào)試選項(xiàng)。

（17）在新建的調(diào)試選項(xiàng)中，將調(diào)試選項(xiàng)名稱改為“MYD-SAMA5D34_Debug”。在“Connection”選項(xiàng)的filter platform中輸入“SAMA5D3”，然后選擇過濾后 “SAMA5D3x”下 “Bare Metal Debug” > “Debug cortex-a5 via DSTREAM/RVI”。選項(xiàng)的目的是，通過DSTREAM對(duì)MYD-SAMA5D34開發(fā)板進(jìn)行裸機(jī)調(diào)試。如下圖。

然后再點(diǎn)擊“connections”中的“Browse…”按鈕，選擇DS-5搜索到的DSTREAM仿真器，選擇后點(diǎn)擊“OK”使用該仿真器，如下圖。

（18）點(diǎn)擊調(diào)試選項(xiàng)名稱下方的“File”選項(xiàng)，在“Target Configuration”下點(diǎn)擊“Workspace…”按鈕，然后從“Open”對(duì)話框中選擇上面生成的二進(jìn)制文件。

添加后如下圖，然后選擇“Load symbols”。

（19）點(diǎn)擊“Debug”按鈕開始調(diào)試。出現(xiàn)提示是否切換到調(diào)試窗口，點(diǎn)擊“Yes”即可。

（20）如果連接成功，可看到藍(lán)色標(biāo)示的“connected”文字，同時(shí)調(diào)試控制窗口顯示開發(fā)板相應(yīng)的內(nèi)核。如下圖，DS-5已經(jīng)連接上了開發(fā)吧，并且顯示當(dāng)前連接SAMA5D34里面的第一個(gè)Cortex-A5核（如果有多個(gè)核，會(huì)用#1、#2等標(biāo)注多核的序號(hào)）。

（21）點(diǎn)擊如上圖的綠色三角形“”，程序就會(huì)全速運(yùn)行，在“App console”欄會(huì)打印從MYD-SAMA5D34開發(fā)板打印的信息。如下圖。

M4 調(diào)試視圖詳解

（21）還是上面的圖 “調(diào)試控制欄”，顯示當(dāng)前所有的調(diào)試名稱，并且可以進(jìn)行調(diào)試控制。

上圖中，各控制按鈕的作用為：

?連接目標(biāo)板

?斷開連接

??刪除連接

?從main函數(shù)或者entry point調(diào)試

?繼續(xù)全速運(yùn)行

?停止運(yùn)行

???單步調(diào)試

?選擇按C程序單步調(diào)試，或者按匯編程序調(diào)試

（22）命令欄，可以在“commands”后面敲入命令，讓開發(fā)板執(zhí)行，比如敲入“step”就會(huì)進(jìn)行單步調(diào)試。鼠標(biāo)位于輸入框內(nèi)，按“Alt + /”可獲得命令提示。

（23）歷史欄，顯示所有歷史使用的命令。

（24）變量欄，顯示程序使用的所有變量，在調(diào)試的時(shí)候可以進(jìn)行修改。

（25）寄存器欄，顯示內(nèi)核里面的所有寄存器，在調(diào)試的時(shí)候可以對(duì)寄存器進(jìn)行修改。

（25）函數(shù)欄，顯示程序使用的所有函數(shù)，以及它們的開始和結(jié)束地址。

（25）源代碼欄，顯示源代碼。

（26）匯編程序欄，顯示程序?qū)?yīng)的匯編程序、地址和操作數(shù)等。

（27）存儲(chǔ)器欄，通過輸入地址和大小，可以看到相應(yīng)存儲(chǔ)器的內(nèi)容。如下圖，地址輸入“0x00300000”（內(nèi)部SRAM地址），大小輸入“1024”，就可以看到對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)地址的值。

（28）應(yīng)用程序控制臺(tái)，這里顯示了通過半主機(jī)機(jī)制從開發(fā)板（如MYD-SAMA5D34）返回的打印信息。

（29）另外，還有一個(gè)比較重要的欄目“Progress”。有時(shí)候調(diào)試配置不正確，DS-5會(huì)一直“connecting”，從“調(diào)試控制”欄目又無法停止，這時(shí)候就要通過“progress”來停止了，如下圖使用進(jìn)度條后面的紅色按鈕就可以停止了。

“Progress”可以從菜單欄“window” > “show view” > “Progress”調(diào)出。

以上就是使用ARM DS-5和DSTREAM仿真器對(duì)裸機(jī)進(jìn)行調(diào)試的內(nèi)容。

5 說明

本文使用的是DS-5自帶的gcc編譯器，適用于ARM Cortex-A5/A7/A8/A9/A12/A15 Linux系統(tǒng)，包括但不限于以下芯片系統(tǒng)：

Avnet ZedBoard, Freescale i.MX6 Dual, Mindspeed T2200 / T3300, pandaboard.org OMAP 5432, Renesas RZ/A1H R7S721001, ST-Ericsson U8540, TI OMAP 543X and TI TMDX570LS04HDK / TMDX570LS12HDK / TMDX570LS31HDK / TMDXRM42HDK / TMDXRM46HDK / TMDXRM48HDK

Altera Arria V SoC, Altera Cyclone V SoC and Atmel ATSAMA5D3x

ARM Versatile Express AEMv7A RTSM (configured as Cortex-A15), ARM Versatile Express Cortex-A15x1 + Cortex-A7x1 RTSM, ARM Versatile Express Cortex-A15x4 + Cortex-A7x4 RTSM, ARM Versatile Express Cortex-A15x1 RTSM, ARM Versatile Express Cortex-A15x2 RTSM, ARM Versatile Express Cortex-A15x4 RTSM, ARM Versatile Express V2P Cortex-A15x2 + Corex-A7x3 and Freescale Vybrid VF6xx

ARM Versatile Express V2P Cortex-A15, ARM Versatile Express with Cortex-A15 NEON Soft Macrocell Model, ARM Versatile Express with Cortex-R5x2, ARM Versatile Express Cortex-A15x4 + CortexA7x4 RTSM, CALAO Systems Snowball board, NVIDIA Tegra 3, PandaBoard ES, ST-Ericsson AP9500, TI AM3352/4/6/7/8/9 / OMAP 4460 and Xilinx Zynq-7000 EPP ZC702

ARM Emulation Baseboard with ARM1156T2F-S Core Tile, ARM Versatile Express with Cortex-A15x2 Soft Macrocell Model, Atmel AT91SAM9G25 / AT91SAM9X35, LG Electronics L9, Mindspeed M84000 (Transcede 4000) and NXP LPC3131 / LPC3141 / LPC3152,

ARM Microcontroller Prototyping System (Cortex-M0/Cortex-M1/Cortex-M4), Keil MCBSTR9, ST STA2064/65, ST STR912, TI AM1707 / AM1808 / DM3725 / DM3730 / DM8168 / OMAP 3530 / OMAP L138

ARM Emulation Baseboard with ARM11 MPCore or Cortex-R4F Core Tile, ARM Microcontroller Prototyping System (Cortex-M3), ARM Platform Baseboard for ARM1176JZF-S, ARM Versatile Express A5x2, ARM Versatile Express with Cortex-A15 Soft Macrocell Model, Atmel AT91SAM9M10 / AT91SAM9G35 / AT91SAM9263-EK, CSR SiRFprimaII, Freescale i.MX233, Kyoto KZM-A9-Dual, ST SPEAr1310 and TI DM6467 / Blaze MDP

Atmel AT91SAM9M10, Core Logic CLM9721, Freescale i.MX50, nVidia Tegra 250, Samsung Exynos 4210, ST SPEAr 600, ST-Ericsson U8500 and TI Sitara AM1707/AM1808/AM387x, Integra C6A814x, and OMAP4430。