基于TRACE32仿真器對CPU模塊的一種調(diào)試方法

孫鍇　王鵬

摘要：本文介紹了一種CPU電路板，調(diào)試的時候發(fā)現(xiàn)該模塊無法正常啟動，于是使用TRACE32仿真器進(jìn)行調(diào)試排故，非常具有代表性。

關(guān)鍵詞：CPU；MPC8245；TRACE32；SDRAM；FLASH

中圖分類號：TP33 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）01-0109-01

TRACE32是由德國Lauterbach公司研制開發(fā)的一款仿真測試工具。TRACE32作為一種真正集成化、通用性系統(tǒng)仿真器可以組合成多種方案，可以支持網(wǎng)絡(luò)方案、實(shí)驗(yàn)室單機(jī)方案、異地光纖方案等，它具有全模塊化、積木式結(jié)構(gòu)、可支持JTAG及BDM接口和所有CPU，能夠提供軟件分析、端口分析、波形分析以及軟件測試等強(qiáng)大功能。本文介紹在CPU電路板上，使用TRACE32仿真器進(jìn)行排故的一種方法。

1 電路組成

電路組成如圖1所示，主要由CPU、SDRAM、FLASH、邏輯電路等組成。

1.1 處理器

采用Freescale公司MPC8245高性能、低功耗處理器，該處理器集成了MPC603e內(nèi)核及PCI橋，存儲器控制器，DMA控制器，可編程中斷控制器，I2C控制器。支持浮點(diǎn)運(yùn)算，存儲器管理，16K字節(jié)命令cache，16K字節(jié)數(shù)據(jù)cache，電源管理等[1]。

在本設(shè)計中CPU采用MPC8245TZU300D，TBGA封裝，核心頻率最高可達(dá)300MHz，核心電壓為1.9V～2.1V，IO電壓為3.0V～3.6V，工作溫度-40℃～+105℃，典型功耗2.2W。

本設(shè)計中，MPC8245核心頻率設(shè)計為266MHz，約505.4MIPS，能夠滿足用戶不低于500MIPS的要求。

1.2 SDRAM

在本設(shè)計中，SDRAM用于存放用戶的數(shù)據(jù)和代碼，為程序的運(yùn)行和保存臨時文件提供空間。MPC8245提供了高速的SDRAM控制器，數(shù)據(jù)寬度配置為64位。MPC8245的SDRAM接口特點(diǎn)：SDRAM器件必須與SDRAM的JEDEC規(guī)范兼容，32位和64位數(shù)據(jù)可選寬度，支持頁面式訪問，支持8個物理bank，最大支持1GB的存儲大小。本設(shè)計中采用4片MT48LC16M16A2作為SDRAM存儲芯片，總?cè)萘繛?28MB。

由于SDRAM的時鐘頻率較高，故在制作PCB板時要注意布線的長度和路徑，以保證信號的完整性。

在本設(shè)計中，SDRAM的時鐘頻率設(shè)計為66MHz，地址空間位于存儲器的低端0x00000000～0x07FFFFFF。

1.3 應(yīng)用FLASH

應(yīng)用FLASH采用4片AM29LV256MH-123REI芯片實(shí)現(xiàn)128MB容量，每片F(xiàn)LASH按16位工作方式訪問，MPC8245按64位方式訪問應(yīng)用FLASH。

應(yīng)用FLASH存儲器用于儲存用戶程序，地址空間為0x7800 0000～0x7FFFFFFF（128MB）。

2 調(diào)試處理

該電路板在調(diào)試的時候，出現(xiàn)了無法正常啟動的故障現(xiàn)象，使用TRACE32仿真器進(jìn)行分析，在讀取SDRAM的時候，發(fā)現(xiàn)本應(yīng)該是低的數(shù)據(jù)位，卻存在一個長高位“1”，這個不正常的，由于數(shù)據(jù)錯誤，因此導(dǎo)致了該模塊無法正常啟動，進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)存儲程序的FLASH芯片，數(shù)據(jù)位和電源短接，導(dǎo)致該數(shù)據(jù)位被拉高，從而出現(xiàn)常高，引起程序錯誤，進(jìn)而該電路板無法啟動，TRACE32仿真器讀取SDRAM數(shù)據(jù)如圖2所示。

3 結(jié)語

對于CPU模塊來說，只要是時鐘、電源、復(fù)位三種信號正常，那么CPU處理器就可以正常啟動，就可以使用TRACE32仿真器對模塊進(jìn)行調(diào)試；該方法非常具有代表性。

參考文獻(xiàn)

[1]張斌峰，曹興岡，王斌.基于MPC8245的通用處理器模塊的設(shè)計[J].航空計算技術(shù)，2011（5）：102-104.