深入淺出，聊聊恒大造車那些事

一、JTAG簡(jiǎn)介 目前RISC-V官方支持的調(diào)試方式是JTAG(Joint Test Action Group)，而ARM支持的調(diào)試方式有JTAG和SWD(Serial Wire Debug)這兩種。 JTAG是一種國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)試方式(IEEE1149.1)，而SWD是ARM開發(fā)的。標(biāo)準(zhǔn)JTAG采用四線方式，分別是TCK、TMS、TDI和TDO，有一個(gè)可選的TRST引腳。 ● TCK：測(cè)試時(shí)鐘輸入。 ● TMS：測(cè)試模式選擇。 ● TDI：測(cè)試數(shù)據(jù)輸入。 ● TDO：測(cè)試數(shù)據(jù)輸出。 在調(diào)試時(shí)需要用到一個(gè)工具，比如JLink或者CMSIS-DAP，對(duì)于這個(gè)工具，在這里稱為JTAG主機(jī)(JTAG host)，而嵌入在芯片內(nèi)部的JTAG稱為JTAG從機(jī)(JTAG slave)，需要注意的是上面這些信號(hào)的輸入輸出方向是對(duì)于JTAG從機(jī)來(lái)說(shuō)的。下文中如無(wú)特別說(shuō)明，JTAG都是指JTAG從機(jī)。 一個(gè)JTAG主機(jī)可以同時(shí)對(duì)多個(gè)JTAG從機(jī)進(jìn)行調(diào)試，這通過(guò)JTAG掃描鏈(JTAG Scan Chain)完成，如圖1所示。 圖1 一個(gè)JTAG主機(jī)連接多個(gè)JTAG從機(jī) JTAG內(nèi)部有一個(gè)TAP(Test Access Port)控制器(或者說(shuō)狀態(tài)機(jī))，通過(guò)TCK和TMS信號(hào)來(lái)改變狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)。這個(gè)狀態(tài)機(jī)的核心是兩路SCAN，分別是IR SCAN和DR SCAN，TAP狀態(tài)機(jī)如圖2所示。 圖2 TAP狀態(tài)機(jī) 箭頭上的0或1表示的是TMS信號(hào)的電平。JTAG在每一個(gè)TCK信號(hào)的上升沿采樣TMS信號(hào)和TDI信號(hào)，決定狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)是否發(fā)生變化，在每一個(gè)TCK信號(hào)的下降沿輸出TDO信號(hào)?？梢钥吹?，無(wú)論TAP目前處于哪一個(gè)狀態(tài)，只要TMS保持高電平并持續(xù)5個(gè)TCK時(shí)鐘，則TAP一定會(huì)回到Test-Logic-Reset狀態(tài)。 JTAG內(nèi)部有一個(gè)IR(instruction register)寄存器和多個(gè)DR(data register)寄存器，IR寄存器決定要訪問(wèn)的是哪一個(gè)DR寄存器。DR寄存器有IDCODE、BYPASS等。在Test-Logic-Reset狀態(tài)下IR寄存器默認(rèn)選擇的是IDCODE這個(gè)DR寄存器。 JTAG主機(jī)通過(guò)IR SCAN設(shè)置IR寄存器的值，然后通過(guò)DR SCAN來(lái)讀、寫相應(yīng)的DR寄存器。 二、RISC-V調(diào)試Spec 調(diào)試模塊在CPU芯片設(shè)計(jì)里是最為不起眼的，但又是最為復(fù)雜的模塊之一，大部分開源的處理器IP都沒(méi)有調(diào)試模塊。 下面的內(nèi)容基于RISC-V debug spec 0.13版本。 目前RISC-V的官方調(diào)試上位機(jī)是openocd，調(diào)試工具可以是JLink或者CMSIS-DAP，RISC-V調(diào)試系統(tǒng)框架如圖3所示。 圖3 RISC-V調(diào)試系統(tǒng)框架 可以看到主要分為3個(gè)部分，分別是Debug Host，可以理解為PC；Debug Hardware，可以理解為JLink或者CMSIS-DAP這樣的調(diào)試工具；第三部分就是嵌入在芯片內(nèi)部的調(diào)試模塊。在調(diào)試模塊內(nèi)部，與調(diào)試工具直接交互的是DTM模塊，DTM模塊通過(guò)DMI接口與DM模塊交互。 1>DTM模塊 在DTM模塊里實(shí)現(xiàn)了一個(gè)TAP控制器(狀態(tài)機(jī))，其中IR寄存器的長(zhǎng)度最少為5位，當(dāng)TAP控制器復(fù)位時(shí)，IR的值默認(rèn)為5\'b00001，即選擇的是IDCODE寄存器。DTM模塊的寄存器(DR寄存器)定義如圖4所示。 圖4 DTM寄存器 其中紅色框起來(lái)的寄存器是必須要實(shí)現(xiàn)的。下面簡(jiǎn)單介紹一下這幾個(gè)寄存器。 ① IDCODE寄存器(0x01) 當(dāng)TAP狀態(tài)機(jī)復(fù)位時(shí)，IR寄存器的值默認(rèn)為0x01，即選擇的是IDCODE寄存器。IDCODE寄存器的每一位含義如圖5所示。IDCODE是只讀寄存器。 圖5 IDCODE寄存器 ● Version：只讀，版本號(hào)，可為任意值。 ● PartNumber：只讀，可為任意值。 ● Manufld：只讀，廠商號(hào)，遵循JEP106標(biāo)準(zhǔn)分配，實(shí)際中可為任意值，只要不與已分配的廠商號(hào)沖突即可。 ② DTM控制和狀態(tài)寄存器(dtmcs，0x10) dtmcs寄存器的每一位含義如圖6所示。 圖6 dtmcs寄存器 ● dmihardreset：DTM模塊硬復(fù)位，寫1有效。 ● dmireset：清除出錯(cuò)，寫1有效。 ● idle：只讀，JTAG 主機(jī)在Run-Test-Idle狀態(tài)停留的時(shí)鐘周期數(shù)，0表示不需要進(jìn)入Run-Test-Idle狀態(tài)，1表示進(jìn)入Run-Test-Idle狀態(tài)后可以馬上進(jìn)入下一個(gè)狀態(tài)，以此類推。 ● dmistat：只讀，上一次操作的狀態(tài)。0表示無(wú)出錯(cuò)，1或者2表示操作出錯(cuò)，3表示操作還未完成。 ● abits：只讀，dmi寄存器中address域的大小(位數(shù))。 ● version：只讀，實(shí)現(xiàn)所對(duì)應(yīng)的spec版本，0表示0.11版本，1表示0.13版本。 ③ DM模塊接口訪問(wèn)寄存器(dmi，0x11) dmi寄存器的每一位含義如圖7所示。 圖7 dmi寄存器 ● address：可讀可寫，DM寄存器的長(zhǎng)度(位數(shù))。 ● data：可讀可寫，往DM寄存器讀、寫的數(shù)據(jù)，固定為32位。 ● op：可讀可寫，讀或者寫這個(gè)域時(shí)有不同的含義。當(dāng)寫這個(gè)域時(shí)，寫0表示忽略address和data的值，相當(dāng)于nop操作；寫1表示從address指定的寄存器讀數(shù)據(jù)；寫2表示把data的數(shù)據(jù)寫到address指定的寄存器。寫3為保留值。當(dāng)讀這個(gè)域時(shí)，0表示上一個(gè)操作正確完成；1為保留值；2表示上一個(gè)操作失敗，這個(gè)狀態(tài)是會(huì)被記住的，因此需要往dtmcs寄存器的dmireset域?qū)?才能清除這個(gè)狀態(tài)。3表示上一個(gè)操作還未完成。 在Update-DR狀態(tài)時(shí)，DTM開始執(zhí)行op指定的操作。在Capture-DR狀態(tài)時(shí)，DTM更新data域。 ④ BYPASS寄存器(0x1f) 只讀，長(zhǎng)度為1，值固定為0。 2>DM模塊 從圖3可知，DM模塊訪問(wèn)RISC-V Core有兩種方式，一種是通過(guò)abstract command，另一種是通過(guò)system bus。abstract command方式是必須要實(shí)現(xiàn)的，system bus的方式是可選的。 DM模塊的寄存器都為32位，定義如圖8所示。 圖8 DM寄存器 下面介紹一下紅色框起來(lái)這幾個(gè)重要的寄存器。 ① data寄存器(data0-data11，0x04-0x0f) 這12個(gè)寄存器是用于abstract command的數(shù)據(jù)寄存器，長(zhǎng)度為32位，可讀可寫。 ② DM控制寄存器(dmcontrol，0x10) dmcontrol寄存器的每一位含義如圖9所示。 圖9 dmcontrol寄存器 ● haltreq：只寫，寫1表示halt(暫停)當(dāng)前hart(hart表示CPU核，存在多核的情況)。 ● resumereq：只能寫1，寫1表示resume(恢復(fù))當(dāng)前hart，即go。 ● hartreset：可讀可寫，寫1表示復(fù)位DM模塊，寫0表示撤銷復(fù)位，這是一個(gè)可選的位。 ● ackhavereset：只能寫1，寫1表示清除當(dāng)前hart的havereset狀態(tài)。 ● hasel：可讀可寫，0表示當(dāng)前只有一個(gè)已經(jīng)被選擇了的hart，1表示當(dāng)前可能有多個(gè)已經(jīng)被選擇了的hart。 ● hartsello：可讀可寫，當(dāng)前選擇的hart的低10位。1位表示一個(gè)hart。 ● hartselhi：可讀可寫，當(dāng)前選擇的hart的高10位。1位表示一個(gè)hart。如果只有一個(gè)hart，那么hasel的值為0，hartsello的值為1，hartselhi的值為0。 ● setresethaltreq：只能寫1，寫1表示當(dāng)前選擇的hart復(fù)位后處于harted狀態(tài)。 ● clrresethaltreq：只能寫1，寫1表示清除setresethaltreq的值。 ● ndmreset：可讀可寫，寫1表示復(fù)位整個(gè)系統(tǒng)，寫0表示撤銷復(fù)位。 ● dmactive：可讀可寫，寫0表示復(fù)位DM模塊，寫1表示讓DM模塊正常工作。正常調(diào)試時(shí)，此位必須為1。 ③ DM狀態(tài)寄存器(dmstatus，0x11) dmstatus寄存器是一個(gè)只讀寄存器，每一位含義如圖10所示。 圖10 dmstatus寄存器 ● impebreak：1表示執(zhí)行完progbuf的指令后自動(dòng)插入一條ebreak指令，這樣就可以節(jié)省一個(gè)progbuf。當(dāng)progbufsize的值為1時(shí)，此值必須為1。 ● allhavereset：1表示當(dāng)前選擇的hart已經(jīng)復(fù)位。 ● anyhavereset：1表示當(dāng)前選擇的hart至少有一個(gè)已經(jīng)復(fù)位。 ● allresumeack：1表示當(dāng)前選擇的所有hart已經(jīng)應(yīng)答上一次的resume請(qǐng)求。 ● anyresumeack：1表示當(dāng)前選擇的hart至少有一個(gè)已經(jīng)應(yīng)答上一次的resume請(qǐng)求。 ● allnonexistent：1表示當(dāng)前選擇的hart不存在于當(dāng)前平臺(tái)。 ● anynonexistent：1表示至少有一個(gè)選擇了的hart不存在于當(dāng)前平臺(tái)。 ● allunavail：1表示當(dāng)前選擇的hart都不可用。 ● anyunavail：1表示至少有一個(gè)選擇了的hart不可用。 ● allrunning：1表示當(dāng)前選擇的hart都處于running狀態(tài)。 ● anyrunning：1表示至少有一個(gè)選擇了的hart處于running狀態(tài)。 ● allhalted：1表示當(dāng)前選擇的hart都處于halted狀態(tài)。 ● anyhalted：1表示至少有一個(gè)選擇了的hart處于halted狀態(tài)。 ● authenticated：0表示使用DM模塊之前需要進(jìn)行認(rèn)證，1表示已經(jīng)通過(guò)認(rèn)證。 ● authbusy：0表示可以進(jìn)行正常的認(rèn)證，1表示認(rèn)證處于忙狀態(tài)。 ● hasresethaltreq：1表示DM模塊支持復(fù)位后處于halted狀態(tài)，0表示不支持。 ● confstrptrvalid：1表示confstrptr0~3寄存器保存了配置字符串的地址。 ● version：0表示DM模塊不存在，1表示DM模塊的版本為0.11，2表示DM模塊的版本為0.13。 ④ abstract控制和狀態(tài)寄存器(abstractcs，0x16) abstractcs寄存器定義如圖11所示。 圖11 abstractcs寄存器 ● progbufsize：只讀，program buffer的個(gè)數(shù)，取值范圍為0~16，每一個(gè)的大小為32位。 ● busy：只讀，1表示abstract命令正在執(zhí)行，當(dāng)寫command寄存器后該位應(yīng)該馬上被置位直到命令執(zhí)行完成。 ● cmderr：可讀、只能寫1，cmderr的值僅當(dāng)busy位為0時(shí)有效。0表示無(wú)錯(cuò)誤，1表示正在操作command、abstractcs、data或者progbuf寄存器，2表示不支持當(dāng)前命令，3表示執(zhí)行命令時(shí)出現(xiàn)異常，4表示由于當(dāng)前hart不可用，或者不是處于halted/running狀態(tài)而不能被執(zhí)行，5表示由于總線出錯(cuò)(對(duì)齊、訪問(wèn)大小、超時(shí))導(dǎo)致的錯(cuò)誤，7表示其他錯(cuò)誤。寫1清零cmderr。 ● datacount：只讀，所實(shí)現(xiàn)的data寄存器的個(gè)數(shù)。 ⑤ abstract命令寄存器(command，0x17) 當(dāng)寫這個(gè)寄存器時(shí)，相應(yīng)的操作就會(huì)被執(zhí)行。command寄存器只能寫，定義如圖12所示。 圖12 command寄存器 ● cmdtype：只寫，命令類型，0為表示訪問(wèn)寄存器，1表示快速訪問(wèn)，2表示訪問(wèn)內(nèi)存。 ● control：只寫，不同的命令類型有不同的含義，說(shuō)明如下。 當(dāng)cmdtype為0時(shí)，control定義如圖13所示。 圖13 訪問(wèn)寄存器 ● cmdtype：值為0。 ● aarsize：2表示訪問(wèn)寄存器的最低32位，3表示訪問(wèn)寄存器的最低64位，4表示訪問(wèn)寄存器的最低128位。如果大于實(shí)際寄存器的大小則此次訪問(wèn)是失敗的。 ● aarpostincrement：1表示成功訪問(wèn)寄存器后自動(dòng)增加regno的值。 ● postexec：1表示執(zhí)行progbuf里的內(nèi)容(指令)。 ● transfer：0表示不執(zhí)行write指定的操作，1表示執(zhí)行write指定的操作。 ● write：0表示從指定的寄存器拷貝數(shù)據(jù)到arg0指定的data寄存器。1表示從arg0指定的data寄存器拷貝數(shù)據(jù)到指定的寄存器。 ● regno：要訪問(wèn)的寄存器。 綜上，可知： Ⅰ. 當(dāng)write=0，transfer=1時(shí)，從regno指定的寄存器拷貝數(shù)據(jù)到arg0對(duì)應(yīng)的data寄存器。 Ⅱ. 當(dāng)write=1，transfer=1時(shí)，從arg0對(duì)應(yīng)的data寄存器拷貝數(shù)據(jù)到regno指定的寄存器。 Ⅲ. 當(dāng)aarpostincrement=1時(shí)，將regno的值加1。 Ⅳ. 當(dāng)postexec=1時(shí)，執(zhí)行progbuf寄存器里的指令。 arg對(duì)應(yīng)的data寄存器如圖14所示。 圖14 arg對(duì)應(yīng)的data寄存器 即當(dāng)訪問(wèn)的寄存器位數(shù)為32位時(shí)，arg0對(duì)應(yīng)data0寄存器，arg1對(duì)應(yīng)data1寄存器，arg2對(duì)應(yīng)data2寄存器。 當(dāng)cmdtype為1時(shí)，control定義如圖15所示。 圖15 快速訪問(wèn) ● cmdtyte：值為1。 此命令會(huì)執(zhí)行以下操作： 1）halt住當(dāng)前hart。 2）執(zhí)行progbuf寄存器里的指令。 3）resume當(dāng)前hart。 當(dāng)cmdtype為2時(shí)，control定義如圖16所示。 圖16 訪問(wèn)內(nèi)存 ● cmdtype：值為2。 ● aamvirtual：0表示訪問(wèn)的是物理地址，1表示訪問(wèn)的是虛擬地址。 ● aamsize：0表示訪問(wèn)內(nèi)存的低8位，1表示訪問(wèn)內(nèi)存的低16位，2表示訪問(wèn)內(nèi)存的低32位，3表示訪問(wèn)內(nèi)存的低64位，4表示訪問(wèn)內(nèi)存的低128位。 ● aampostincrement：1表示訪問(wèn)成功后，將arg1對(duì)應(yīng)的data寄存器的值加上aamsize對(duì)應(yīng)的字節(jié)數(shù)。 ● write：0表示從arg1指定的地址拷貝數(shù)據(jù)到arg0指定的data寄存器，1表示從arg0指定的data寄存器拷貝數(shù)據(jù)到arg1指定的地址。 ● target-specific：保留。 綜上，可知： Ⅰ. 當(dāng)write=0時(shí)，從arg1指定的地址拷貝數(shù)據(jù)到arg0指定的data寄存器。 Ⅱ. 當(dāng)write=1時(shí)，從arg0指定的data寄存器拷貝數(shù)據(jù)到arg1指定的地址。 Ⅲ. 當(dāng)aampostincrement=1時(shí)，增加arg1對(duì)應(yīng)的data寄存器的值。 ⑥ 系統(tǒng)總線訪問(wèn)控制和狀態(tài)寄存器(sbcs，0x38) sbcs寄存器定義如圖17所示。 圖17 sbcs寄存器 ● sbversion：只讀，0表示system bus是2018.1.1之前的版本，1表示當(dāng)前debug spec的版本，即0.13版本。 ● sbbusyerror：只讀，寫1清零，當(dāng)debugger要進(jìn)行system bus訪問(wèn)操作時(shí)，如果上一次的system bus訪問(wèn)還在進(jìn)行中，此時(shí)會(huì)置位該位。 ● sbbusy：只讀，1表示system bus正在忙。在進(jìn)行system bus訪問(wèn)前必須確保該位為0。 ● sbreadonaddr：可讀可寫，1表示每次往sbaddress0寄存器寫數(shù)據(jù)時(shí)，將會(huì)自動(dòng)觸發(fā)system bus從新的地址讀取數(shù)據(jù)。 ● sbaccess：可讀可寫，訪問(wèn)的數(shù)據(jù)寬度，0表示8位，1表示16位，2表示32位，3表示64位，4表示128位。 ● sbautoincrement：可讀可寫，1表示每次system bus訪問(wèn)后自動(dòng)將sbaddress的值加上sbaccess的大小(字節(jié))。 ● sbreadondata：可讀可寫，1表示每次從sbdata0寄存器讀數(shù)據(jù)后將自動(dòng)觸發(fā)system bus從新的地址讀取數(shù)據(jù)。 ● sberror：可讀，寫1清零，0表示無(wú)錯(cuò)誤，1表示超時(shí)，2表示訪問(wèn)地址錯(cuò)誤，3表示地址對(duì)齊錯(cuò)誤，4表示訪問(wèn)大小錯(cuò)誤，7表示其他錯(cuò)誤。 ● sbasize：只讀，system bus地址寬度(位數(shù))，0表示不支持system bus訪問(wèn)。 ● sbaccess128：只讀，1表示system bus支持128位訪問(wèn)。 ● sbaccess64：只讀，1表示system bus支持64位訪問(wèn)。 ● sbaccess32：只讀，1表示system bus支持32位訪問(wèn)。 ● sbaccess16：只讀，1表示system bus支持16位訪問(wèn)。 ● sbaccess8：只讀，1表示system bus支持8位訪問(wèn)。 ⑦ 系統(tǒng)總線地址0寄存器(sbaddress0，0x39) 可讀可寫，如果sbcs寄存器中的sbasize的值為0，那么此寄存器可以不用實(shí)現(xiàn)。 當(dāng)寫該寄存器時(shí)，會(huì)執(zhí)行以下流程： Ⅰ. 設(shè)置sbcs.sbbusy的值為1。 Ⅱ. 從新的sbaddress地址讀取數(shù)據(jù)。 Ⅲ. 如果讀取成功并且sbcs.sbautoincrement的值為1，則增加sbaddress的值。 Ⅳ. 設(shè)置sbcs.sbbusy的值為0。 ⑧ 系統(tǒng)總線數(shù)據(jù)0寄存器(sbdata0，0x3c) 可讀可寫，如果sbcs寄存器中的所有sbaccessxx的值都為0，那么此寄存器可以不用實(shí)現(xiàn)。 當(dāng)寫該寄存器時(shí)，會(huì)執(zhí)行以下流程： Ⅰ. 設(shè)置sbcs.sbbusy的值為1。 Ⅱ. 將sbdata的值寫到sbaddress指定的地址。 Ⅲ. 如果寫成功并且sbcs.sbautoincrement的值為1，則增加sbaddress的值。 Ⅳ. 設(shè)置sbcs.sbbusy的值為0。 當(dāng)讀該寄存器時(shí)，會(huì)執(zhí)行以下流程： Ⅰ. 準(zhǔn)備返回讀取的數(shù)據(jù)。 Ⅱ. 設(shè)置sbcs.sbbusy的值為1。 Ⅲ. 如果sbcs.sbautoincrement的值為1，則增加sbaddress的值。 Ⅳ. 如果sbcs.sbreadondata的值為1，則開始下一次讀操作。 Ⅴ. 設(shè)置sbcs.sbbusy的值為0。 三、RISC-V調(diào)試上位機(jī)分析 RISC-V官方支持的調(diào)試器上位機(jī)是openocd。openocd是地表最強(qiáng)大(沒(méi)有之一)的開源調(diào)試上位機(jī)，支持各種target(ARM(M、A系列)、FPGA、RISC-V等)，支持各種調(diào)試器(Jlink、CMSIS-DAP、FTDI等)，支持JTAG和SWD接口。 這里不打算詳細(xì)分析整個(gè)openocd的實(shí)現(xiàn)，只是重點(diǎn)關(guān)注針對(duì)RISC-V平臺(tái)的初始化、讀寫寄存器和讀寫內(nèi)存這幾個(gè)流程。 1>openocd啟動(dòng)過(guò)程 openocd啟動(dòng)時(shí)需要通過(guò)-f參數(shù)制定一個(gè)cfg文件，比如： openocd.exe -f riscv.cfg riscv.cfg文件的內(nèi)容如下： adapter_khz1000 reset_config srst_only adapter_nsrst_assert_width 100 interface cmsis-dap transport select jtag set _CHIPNAME riscv jtag newtap $_CHIPNAME cpu -irlen 5 -expected-id 0x1e200a6d set _TARGETNAME $_CHIPNAME.cpu target create $_TARGETNAME riscv -chain-position $_TARGETNAME ■ 第一行設(shè)置TCK的時(shí)鐘為1000KHz。 ■ 第二行表示不支持通過(guò)TRST引腳復(fù)位，只支持TMS為高電平并持續(xù)5個(gè)TCK時(shí)鐘這種方式的復(fù)位。 ■ 第三行是復(fù)位持續(xù)的延時(shí)。 ■ 第四行指定調(diào)試器為CMSIS-DAP。 ■ 第五行指定調(diào)試接口為JTAG。 ■ 第六行指定調(diào)試的target類型為riscv。 ■ 第七行指定生成一個(gè)IR寄存器長(zhǎng)度為5位、IDCODE為0x1e200a6d的JTAG TAP。 ■ 第八、九行指定生成一個(gè)riscv target。 openocd啟動(dòng)時(shí)的主要流程如圖18所示。 圖18 openocd啟動(dòng)流程 下面重點(diǎn)關(guān)注一下examine target這個(gè)流程。 這里的target是指riscv，對(duì)于riscv，首先會(huì)讀取dtmcontrol這個(gè)寄存器，因?yàn)閛penocd支持0.11和0.13版本的DTM，通過(guò)這個(gè)寄存器可以知道當(dāng)前調(diào)試的DTM是哪一個(gè)版本。這里選擇0.13版本來(lái)分析。通過(guò)讀取dtmcontrol，還可以知道idle、abits這些參數(shù)。接下來(lái)會(huì)將dmcontrol這個(gè)寄存器的dmactive域?qū)?后再寫1來(lái)復(fù)位DM模塊。接下來(lái)再讀取dmstatus，判斷version域是否為2。接下來(lái)還會(huì)讀取sbcs和abstractcs寄存器，最后就是初始化每一個(gè)hart的寄存器。 2>read register過(guò)程 讀寄存器時(shí)，先構(gòu)建command寄存器的內(nèi)容，首先將cmdtype的值設(shè)為0，aarsize的值設(shè)為2(寄存器的寬度為32位)，transfer的值設(shè)為1，regno的值設(shè)為要讀的寄存器的number，其他值設(shè)為0，然后寫到command寄存器里。然后一直讀取abstractcs寄存器，直到abstractcs寄存器的busy位為0或者超時(shí)。然后再判斷abstractcs寄存器的cmderr的值是否為0，如果不為0則表示此次讀取寄存器失敗，如果為0則繼續(xù)讀取data0寄存器，這樣就可以得到想要讀的寄存器的值。 3>write register過(guò)程 寫寄存器時(shí)，先將需要寫的值寫到data0寄存器，然后構(gòu)建command寄存器的內(nèi)容，首先將cmdtype的值設(shè)為0，aarsize的值設(shè)為2(寄存器的寬度為32位)，transfer的值設(shè)為1，write的值設(shè)為1，regno的值設(shè)為要寫的寄存器的number，其他值設(shè)為0，然后寫到command寄存器里。然后一直讀取abstractcs寄存器，直到abstractcs寄存器的busy位為0或者超時(shí)。然后再判斷abstractcs寄存器的cmderr的值是否為0，如果不為0則表示此次寫寄存器失敗，如果為0則表示寫寄存器成功。 4>read memory過(guò)程 如果progbufsize的值大于等于2，則會(huì)優(yōu)先使用通過(guò)執(zhí)行指令的方式來(lái)讀取內(nèi)存。這里不分析這種方式，而是分析使用system bus的方式。通過(guò)前面的分析可知，system bus有兩個(gè)版本V0和V1，這里以V1版本來(lái)說(shuō)明。 先將sbcs寄存器的sbreadonaddr的值設(shè)為1，sbaccess的值設(shè)為2(32位)，然后將要讀內(nèi)存的地址寫入sbaddress0寄存器。接著讀sbdata0寄存器，最后讀sbcs寄存器，如果其中的sbbusy、sberror和sbbusyerror都為0，則從sbdata0讀取到的內(nèi)容就是要讀的內(nèi)存的值。 5>write memory過(guò)程 和read memory類似，同樣以V1版本來(lái)說(shuō)明。 先將要寫的內(nèi)存地址寫到sbaddress0寄存器，然后將要寫的數(shù)據(jù)寫到data0寄存器，最后讀sbcs寄存器，如果其中的sbbusy、sberror和sbbusyerror都為0，則此次寫內(nèi)存成功。 四、RISC-V JTAG的實(shí)現(xiàn) 通過(guò)在STM32F103C8T6上實(shí)現(xiàn)(模擬)RISC-V調(diào)試標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步加深對(duì)RISC-V JTAG調(diào)試的理解。 使用STM32的四個(gè)GPIO作為JTAG信號(hào)的四根線，其中TCK所在的引腳設(shè)為外部中斷，即上升沿和下降沿觸發(fā)方式，實(shí)現(xiàn)了可以通過(guò)openocd以RISC-V的調(diào)試標(biāo)準(zhǔn)來(lái)訪問(wèn)STM32的寄存器和內(nèi)存。程序流程如圖19所示。 圖19 JTAG實(shí)現(xiàn)的程序流程 五、參考資料 1、在STM32上模擬RISC-V JTAG的實(shí)現(xiàn)：stm32_riscv_jtag_slave 2、一個(gè)從零開始寫的易懂的RISC-V處理器核：tinyriscv

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