數(shù)據(jù)采集裝置、在線仿真調(diào)試系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)采集裝置、在線仿真調(diào)試系統(tǒng)及方法，該裝置包括：采集控制電路，用于根據(jù)在先設(shè)置的端口數(shù)據(jù)采集參數(shù)來控制采集電路對(duì)數(shù)據(jù)的采集；采集電路，用于在所述采集控制電路控制下采集相應(yīng)時(shí)間段的數(shù)據(jù)；并將采集到的數(shù)據(jù)傳輸至微處理單元內(nèi)部隨機(jī)存儲(chǔ)器中；其中，所述采集電路包括用于選擇采樣端口的端口選擇電路、用于選擇觸發(fā)端口時(shí)鐘和采樣時(shí)鐘的時(shí)鐘選擇電路和用于存儲(chǔ)微處理單元端口數(shù)據(jù)并傳送至微處理單元內(nèi)部隨機(jī)存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)采集及傳輸電路。
【專利說明】數(shù)據(jù)采集裝置、在線仿真調(diào)試系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微處理單元或嵌入式系統(tǒng)仿真調(diào)試領(lǐng)域，特別涉及低成本簡(jiǎn)單的在線仿真調(diào)試中實(shí)現(xiàn)微處理單元端口的一段連續(xù)時(shí)間監(jiān)控的在線仿真調(diào)試系統(tǒng)和方法，以及為實(shí)現(xiàn)監(jiān)控所用到的數(shù)據(jù)采集裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中，F(xiàn)PGA中的邏輯分析電路可以實(shí)現(xiàn)對(duì)端口數(shù)據(jù)一段時(shí)間的采集。如圖1所示，為現(xiàn)有技術(shù)中的數(shù)據(jù)采集裝置的結(jié)構(gòu)框圖之一。該數(shù)據(jù)采集裝置的邏輯分析電路是由狀態(tài)機(jī)電路、計(jì)數(shù)電路、多路選擇電路、寄存器和存儲(chǔ)電路組成，如圖2所示，為現(xiàn)有技術(shù)中的數(shù)據(jù)采集裝置中的邏輯分析電路的結(jié)構(gòu)框圖之二。FPGA中的邏輯分析電路主要應(yīng)用在對(duì)用戶的數(shù)字邏輯電路(包括端口)進(jìn)行分析的領(lǐng)域內(nèi)。該電路的規(guī)模比較大，并不適合低成本的單片機(jī)領(lǐng)域應(yīng)用。
[0003]在線仿真調(diào)試:對(duì)微處理單元或嵌入式系統(tǒng)的一種調(diào)試方法，微處理單元或嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)者通過線仿真器將程序下載到系統(tǒng)運(yùn)行后，可以對(duì)程序進(jìn)行逐步跟蹤并察看數(shù)據(jù)的變化。
[0004]在線仿真調(diào)試系統(tǒng)是用于調(diào)試微處理單元電路軟硬件的調(diào)試系統(tǒng)，微處理單元端口調(diào)試通常是在微處理單元電路的軟硬件調(diào)試過程中的一個(gè)重要的調(diào)試，當(dāng)今微處理單元端口實(shí)現(xiàn)不但有簡(jiǎn)單的輸入輸出功能，而且包含支持各種通信的協(xié)議的端口如I2C、CAN接口等?，F(xiàn)有的在線仿真系統(tǒng)只能監(jiān)控到微處理單元端口的一個(gè)特定時(shí)刻(如斷點(diǎn)時(shí)刻，程序結(jié)束時(shí)刻)的值。如圖3所示，為現(xiàn)有技術(shù)中微處理單元在線仿真調(diào)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4所示，為現(xiàn)有技術(shù)中的微處理單元在線仿真調(diào)試系統(tǒng)實(shí)施例圖。此系統(tǒng)包括三個(gè)部分:調(diào)試主機(jī)、在線仿真器和被調(diào)試微處理單元。調(diào)試主機(jī)上裝有調(diào)試軟件，用于控制和觀察調(diào)試結(jié)果；在線仿真器用于連接調(diào)試主機(jī)和被調(diào)試微處理單元的硬件；被調(diào)試的微處理單元通常包含調(diào)試接口電路用于支持在線調(diào)試。
[0005]端口 一個(gè)特定時(shí)刻的值可以滿足調(diào)試簡(jiǎn)單的輸入輸出端口的要求，但是對(duì)于支持各種通信的協(xié)議的端口卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。因?yàn)橐蓝丝跁r(shí)序是否滿足協(xié)議必須要知道端口在一段時(shí)間內(nèi)的值。
[0006]對(duì)于需要知道一段時(shí)間內(nèi)的值的端口調(diào)試，現(xiàn)有的技術(shù)方案是采用示波器/邏輯分析儀等測(cè)試設(shè)備，將測(cè)試設(shè)備的探針連接到被測(cè)微處理單元的端口上，通過測(cè)試設(shè)備觀察端口 一段時(shí)間的值。這種情況下需要額外測(cè)試設(shè)備，增加調(diào)試成本和復(fù)雜度；另外，測(cè)試設(shè)備的使用受被測(cè)試微處理單元電路系統(tǒng)復(fù)雜度的影響。如果被測(cè)試微處理單元電路系統(tǒng)比較復(fù)雜，會(huì)出現(xiàn)無法將測(cè)試設(shè)備探針無法連接測(cè)試的芯片端口上的情況，使調(diào)試無法進(jìn)行；還有，測(cè)試設(shè)備本身會(huì)對(duì)電路有一定的影響，例如測(cè)試探針本身有電容效應(yīng)，會(huì)對(duì)微處理單元端口的時(shí)序有影響。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明的目的是針對(duì)上述問題，在微處理單元芯片內(nèi)部加入專門針對(duì)產(chǎn)品開發(fā)調(diào)試的端口數(shù)據(jù)采集電路，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集從單一時(shí)間點(diǎn)的一個(gè)數(shù)據(jù)變?yōu)橐欢螘r(shí)間內(nèi)的連續(xù)數(shù)據(jù)流；結(jié)合相應(yīng)的工具軟件，可模擬端口的數(shù)據(jù)波形觀測(cè)，一定程度上代替示波器功倉泛。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種數(shù)據(jù)采集裝置，該裝置包括:
[0009]采集控制電路，包括觸發(fā)控制電路和數(shù)據(jù)采集時(shí)間控制電路；用于根據(jù)設(shè)置的數(shù)據(jù)采集參數(shù)來控制采集電路對(duì)數(shù)據(jù)的采集；
[0010]采集電路，包括端口選擇電路、時(shí)鐘選擇電路和數(shù)據(jù)采集及傳輸電路；用于在采集控制電路控制下采集選擇出的時(shí)鐘頻率的對(duì)應(yīng)端口相應(yīng)時(shí)間段的數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)傳輸至微處理單元內(nèi)部隨機(jī)存儲(chǔ)器中；其中，所述數(shù)據(jù)采集及傳輸電路包括寄存器、門控電路和先進(jìn)先出存儲(chǔ)器；所述寄存器的第一輸入端與所述端口選擇電路的輸出端相連，所述寄存器的第二輸入端與所述時(shí)鐘選擇電路的輸出端相連，所述寄存器的輸出端與所述先進(jìn)先出存儲(chǔ)器的第一輸入端相連；所述門控電路的第一輸入端與所述數(shù)據(jù)采集時(shí)間控制電路輸出端相連，所述門控電路的第二輸入端與所述時(shí)鐘選擇電路輸出端相連，所述門控電路輸出端與所述先進(jìn)先出存儲(chǔ)器的第二輸入端相連；所述先進(jìn)先出存儲(chǔ)器的輸出端把采集到的數(shù)據(jù)讀入至微處理單元內(nèi)部隨機(jī)存儲(chǔ)器中。
[0011]可選的，在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述時(shí)鐘選擇電路包括端口時(shí)鐘選擇電路和采樣時(shí)鐘選擇電路；
[0012]其中，所述端口時(shí)鐘選擇電路用于選擇端口時(shí)鐘，選擇的端口時(shí)鐘同時(shí)輸入至觸發(fā)控制電路來用于觸發(fā)事件，所述端口時(shí)鐘選擇電路的輸入為外部時(shí)鐘信號(hào)；
[0013]所述采樣時(shí)鐘選擇電路的第一輸入端與所述端口時(shí)鐘選擇電路的輸出端相連；所述采樣時(shí)鐘選擇電路的第二輸入端輸入系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)，所述采樣時(shí)鐘選擇電路的輸出端分別與所述寄存器的第二輸入端和所述門控電路的第二輸入端相連接。
[0014]可選的，在本發(fā)明一實(shí)施例中，該裝置設(shè)置于微處理單元芯片內(nèi)部。
[0015]可選的，在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述觸發(fā)控制電路輸入的端口監(jiān)控使能信號(hào)有效并出現(xiàn)觸發(fā)條件時(shí)，輸出采集開始信號(hào)有效；否則，采集開始也無效。
[0016]可選的，在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)采集時(shí)間控制電路輸入的開始信號(hào)有效時(shí)，電路開始進(jìn)行計(jì)數(shù)并輸出采樣有效信號(hào)；當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到采樣時(shí)間設(shè)定時(shí)，停止計(jì)數(shù)并設(shè)定采樣有效信號(hào)無效和計(jì)數(shù)清零。
[0017]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種在線仿真調(diào)試系統(tǒng)，包括:
[0018]具有在線仿真調(diào)試系統(tǒng)的主機(jī)端，用于設(shè)置端口數(shù)據(jù)采集參數(shù)，顯示出采集到的一段時(shí)間的微處理單元端口數(shù)據(jù)，并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析；
[0019]具有數(shù)據(jù)采集裝置的微處理單元，用于根據(jù)所述端口數(shù)據(jù)采集參數(shù)對(duì)指定監(jiān)控端口的數(shù)據(jù)按照指定監(jiān)控事件的觸發(fā)通過數(shù)據(jù)采集裝置進(jìn)行指定監(jiān)控時(shí)間段的數(shù)據(jù)采集，并將采集數(shù)據(jù)送至微處理單元內(nèi)部隨機(jī)存儲(chǔ)器中；
[0020]在線仿真器，連接主機(jī)端和微處理單元，用于將主機(jī)端設(shè)置的端口數(shù)據(jù)采集參數(shù)通過微處理單元內(nèi)部的在線調(diào)試接口電路傳送到數(shù)據(jù)采集裝置中，并且將隨機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)的微處理單元端口一段時(shí)間的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸至主機(jī)端上進(jìn)行顯示；其中，所述數(shù)據(jù)采集裝置包括:[0021]采集控制電路，包括觸發(fā)控制電路和數(shù)據(jù)采集時(shí)間控制電路；用于根據(jù)設(shè)置的數(shù)據(jù)采集參數(shù)來控制采集電路對(duì)數(shù)據(jù)的采集；
[0022]采集電路，包括端口選擇電路、時(shí)鐘選擇電路和數(shù)據(jù)采集及傳輸電路；用于在采集控制電路控制下采集選擇出的時(shí)鐘頻率的對(duì)應(yīng)端口相應(yīng)時(shí)間段的數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)傳輸至微處理單元內(nèi)部隨機(jī)存儲(chǔ)器中；其中，所述數(shù)據(jù)采集及傳輸電路包括寄存器、門控電路和先進(jìn)先出存儲(chǔ)器；所述寄存器的第一輸入端與所述端口選擇電路的輸出端相連，所述寄存器的第二輸入端與所述時(shí)鐘選擇電路的輸出端相連，所述寄存器的輸出端與所述先進(jìn)先出存儲(chǔ)器的第一輸入端相連；所述門控電路的第一輸入端與所述數(shù)據(jù)采集時(shí)間控制電路輸出端相連，所述門控電路的第二輸入端與所述時(shí)鐘選擇電路輸出端相連，所述門控電路輸出端與所述先進(jìn)先出存儲(chǔ)器的第二輸入端相連；所述先進(jìn)先出存儲(chǔ)器的輸出端把采集到的數(shù)據(jù)讀入至微處理單元內(nèi)部隨機(jī)存儲(chǔ)器中。
[0023]可選的，在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述時(shí)鐘選擇電路包括端口時(shí)鐘選擇電路和采樣時(shí)鐘選擇電路；
[0024]其中，所述端口時(shí)鐘選擇電路用于選擇端口時(shí)鐘，選擇的端口時(shí)鐘同時(shí)輸入至觸發(fā)控制電路來用于觸發(fā)事件，所述端口時(shí)鐘選擇電路的輸入為外部時(shí)鐘信號(hào)；
[0025]所述采樣時(shí)鐘選擇電路的第一輸入端與所述端口時(shí)鐘選擇電路的輸出端相連；所述采樣時(shí)鐘選擇電路的第二輸入端輸入系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)，所述采樣時(shí)鐘選擇電路的輸出端分別與所述寄存器的第二輸入端和所述門控電路的第二輸入端相連接。
[0026]可選的，在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述端口數(shù)據(jù)采集參數(shù)包括監(jiān)控的端口、監(jiān)控時(shí)鐘、監(jiān)控事件和監(jiān)控時(shí)間。
[0027]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種在線仿真調(diào)試方法，包括:
[0028]設(shè)置端口數(shù)據(jù)采集參數(shù)，顯示出采集到的一段連續(xù)時(shí)間的微處理單元端口數(shù)據(jù)；并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析；
[0029]根據(jù)所述端口數(shù)據(jù)采集參數(shù)對(duì)指定監(jiān)控端口的數(shù)據(jù)按照指定監(jiān)控事件的觸發(fā)通過數(shù)據(jù)采集裝置進(jìn)行指定監(jiān)控時(shí)間段的數(shù)據(jù)采集，并將采集數(shù)據(jù)送至微處理單元內(nèi)部隨機(jī)存儲(chǔ)器中；
[0030]將主機(jī)端設(shè)置的端口數(shù)據(jù)采集參數(shù)通過微處理單元內(nèi)部的在線調(diào)試接口電路傳送到數(shù)據(jù)采集裝置中，并且將隨機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)的微處理單元端口一段時(shí)間的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸至主機(jī)端上進(jìn)行顯示；其中，所述數(shù)據(jù)采集裝置包括:
[0031]采集控制電路，包括觸發(fā)控制電路和數(shù)據(jù)采集時(shí)間控制電路；用于根據(jù)設(shè)置的數(shù)據(jù)采集參數(shù)來控制采集電路對(duì)數(shù)據(jù)的采集；
[0032]采集電路，包括端口選擇電路、時(shí)鐘選擇電路和數(shù)據(jù)采集及傳輸電路；用于在采集控制電路控制下采集選擇出的時(shí)鐘頻率的對(duì)應(yīng)端口相應(yīng)時(shí)間段的數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)傳輸至微處理單元內(nèi)部隨機(jī)存儲(chǔ)器中；其中，所述數(shù)據(jù)采集及傳輸電路包括寄存器、門控電路和先進(jìn)先出存儲(chǔ)器；所述寄存器的第一輸入端與所述端口選擇電路的輸出端相連，所述寄存器的第二輸入端與所述時(shí)鐘選擇電路的輸出端相連，所述寄存器的輸出端與所述先進(jìn)先出存儲(chǔ)器的第一輸入端相連；所述門控電路的第一輸入端與所述數(shù)據(jù)采集時(shí)間控制電路輸出端相連，所述門控電路的第二輸入端與所述時(shí)鐘選擇電路輸出端相連，所述門控電路輸出端與所述先進(jìn)先出存儲(chǔ)器的第二輸入端相連；所述先進(jìn)先出存儲(chǔ)器的輸出端把采集到的數(shù)據(jù)讀入至微處理單元內(nèi)部隨機(jī)存儲(chǔ)器中。
[0033]可選的，在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述時(shí)鐘選擇電路包括端口時(shí)鐘選擇電路和采樣時(shí)鐘選擇電路；
[0034]其中，所述端口時(shí)鐘選擇電路用于選擇端口時(shí)鐘，選擇的端口時(shí)鐘同時(shí)輸入至觸發(fā)控制電路來用于觸發(fā)事件，所述端口時(shí)鐘選擇電路的輸入為外部時(shí)鐘信號(hào)；
[0035]所述采樣時(shí)鐘選擇電路的第一輸入端與所述端口時(shí)鐘選擇電路的輸出端相連；所述采樣時(shí)鐘選擇電路的第二輸入端輸入系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)，所述采樣時(shí)鐘選擇電路的輸出端分別與所述寄存器的第二輸入端和所述門控電路的第二輸入端相連接。
[0036]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種數(shù)據(jù)采集裝置，該裝置包括:
[0037]采集控制電路，包括觸發(fā)控制電路和數(shù)據(jù)采集時(shí)間控制電路；用于根據(jù)設(shè)置的數(shù)據(jù)采集參數(shù)來控制采集電路對(duì)數(shù)據(jù)的采集；
[0038]采集電路，包括端口選擇電路、時(shí)鐘選擇電路和數(shù)據(jù)采集及傳輸電路；用于在采集控制電路控制下采集選擇出的時(shí)鐘頻率的對(duì)應(yīng)端口相應(yīng)時(shí)間段的數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)傳輸至微處理單元內(nèi)部隨機(jī)存儲(chǔ)器中；其中，所述時(shí)鐘選擇電路包括端口時(shí)鐘選擇電路和采樣時(shí)鐘選擇電路；所述端口時(shí)鐘選擇電路用于選擇端口時(shí)鐘，選擇的端口時(shí)鐘同時(shí)輸入至觸發(fā)控制電路來用于觸發(fā)事件，所述端口時(shí)鐘選擇電路的輸入為外部時(shí)鐘信號(hào)；所述采樣時(shí)鐘選擇電路的第一輸入端與所述端口時(shí)鐘選擇電路的輸出端相連；所述采樣時(shí)鐘選擇電路的第二輸入端輸入系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)；所述采樣時(shí)鐘選擇電路的輸出端與所述數(shù)據(jù)采集及傳輸電路相連接。
[0039]可選的，在本發(fā)明一實(shí)施例中，該裝置設(shè)置于微處理單元芯片內(nèi)部。
[0040]可選的，在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述觸發(fā)控制電路輸入的端口監(jiān)控使能信號(hào)有效并出現(xiàn)觸發(fā)條件時(shí)，輸出采集開始信號(hào)有效；否則，采集開始也無效。
[0041]可選的，在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)采集時(shí)間控制電路輸入的開始信號(hào)有效時(shí)，電路開始進(jìn)行計(jì)數(shù)并輸出采樣有效信號(hào)；當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到采樣時(shí)間設(shè)定時(shí)，停止計(jì)數(shù)并設(shè)定采樣有效信號(hào)無效和計(jì)數(shù)清零。
[0042]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種在線仿真調(diào)試系統(tǒng)，包括:
[0043]具有在線仿真調(diào)試系統(tǒng)的主機(jī)端，用于設(shè)置端口數(shù)據(jù)采集參數(shù)，顯示出采集到的一段時(shí)間的微處理單元端口數(shù)據(jù)，并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析；
[0044]具有數(shù)據(jù)采集裝置的微處理單元，用于根據(jù)所述端口數(shù)據(jù)采集參數(shù)對(duì)指定監(jiān)控端口的數(shù)據(jù)按照指定監(jiān)控事件的觸發(fā)通過數(shù)據(jù)采集裝置進(jìn)行指定監(jiān)控時(shí)間段的數(shù)據(jù)采集，并將采集數(shù)據(jù)送至微處理單元內(nèi)部隨機(jī)存儲(chǔ)器中；
[0045]在線仿真器，連接主機(jī)端和微處理單元，用于將主機(jī)端設(shè)置的端口數(shù)據(jù)采集參數(shù)通過微處理單元內(nèi)部的在線調(diào)試接口電路傳送到數(shù)據(jù)采集裝置中，并且將隨機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)的微處理單元端口一段時(shí)間的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸至主機(jī)端上進(jìn)行顯示；其中，所述數(shù)據(jù)采集裝置包括:
[0046]采集控制電路，包括觸發(fā)控制電路和數(shù)據(jù)采集時(shí)間控制電路；用于根據(jù)設(shè)置的數(shù)據(jù)采集參數(shù)來控制采集電路對(duì)數(shù)據(jù)的采集；
[0047]采集電路，包括端口選擇電路、時(shí)鐘選擇電路和數(shù)據(jù)采集及傳輸電路；用于在采集控制電路控制下采集選擇出的時(shí)鐘頻率的對(duì)應(yīng)端口相應(yīng)時(shí)間段的數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)傳輸至微處理單元內(nèi)部隨機(jī)存儲(chǔ)器中；其中，所述時(shí)鐘選擇電路包括端口時(shí)鐘選擇電路和采樣時(shí)鐘選擇電路；所述端口時(shí)鐘選擇電路用于選擇端口時(shí)鐘，選擇的端口時(shí)鐘同時(shí)輸入至觸發(fā)控制電路來用于觸發(fā)事件，所述端口時(shí)鐘選擇電路的輸入為外部時(shí)鐘信號(hào)；所述采樣時(shí)鐘選擇電路的第一輸入端與所述端口時(shí)鐘選擇電路的輸出端相連；所述采樣時(shí)鐘選擇電路的第二輸入端輸入系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)。
[0048]可選的，在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述端口數(shù)據(jù)采集參數(shù)包括監(jiān)控的端口、監(jiān)控時(shí)鐘、監(jiān)控事件和監(jiān)控時(shí)間。
[0049]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種在線仿真調(diào)試方法，包括:
[0050]設(shè)置端口數(shù)據(jù)采集參數(shù)，顯示出采集到的一段連續(xù)時(shí)間的微處理單元端口數(shù)據(jù)；并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析；
[0051]根據(jù)所述端口數(shù)據(jù)采集參數(shù)對(duì)指定監(jiān)控端口的數(shù)據(jù)按照指定監(jiān)控事件的觸發(fā)通過數(shù)據(jù)采集裝置進(jìn)行指定監(jiān)控時(shí)間段的數(shù)據(jù)采集，并將采集數(shù)據(jù)送至微處理單元內(nèi)部隨機(jī)存儲(chǔ)器中；
[0052]將主機(jī)端設(shè)置的端口數(shù)據(jù)采集參數(shù)通過微處理單元內(nèi)部的在線調(diào)試接口電路傳送到數(shù)據(jù)采集裝置中，并且將隨機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)的微處理單元端口一段時(shí)間的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸至主機(jī)端上進(jìn)行顯示；其中，所述數(shù)據(jù)采集裝置包括:
[0053]采集控制電路，包括觸發(fā)控制電路和數(shù)據(jù)采集時(shí)間控制電路；用于根據(jù)設(shè)置的數(shù)據(jù)采集參數(shù)來控制采集電路對(duì)數(shù)據(jù)的采集；
[0054]采集電路，包括端口選擇電路、時(shí)鐘選擇電路和數(shù)據(jù)采集及傳輸電路；用于在采集控制電路控制下采集選擇出的時(shí)鐘頻率的對(duì)應(yīng)端口相應(yīng)時(shí)間段的數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)傳輸至微處理單元內(nèi)部隨機(jī)存儲(chǔ)器中；其中，所述時(shí)鐘選擇電路包括端口時(shí)鐘選擇電路和采樣時(shí)鐘選擇電路；所述端口時(shí)鐘選擇電路用于選擇端口時(shí)鐘，選擇的端口時(shí)鐘同時(shí)輸入至觸發(fā)控制電路來用于觸發(fā)事件，所述端口時(shí)鐘選擇電路的輸入為外部時(shí)鐘信號(hào)；所述采樣時(shí)鐘選擇電路的第一輸入端與所述端口時(shí)鐘選擇電路的輸出端相連；所述采樣時(shí)鐘選擇電路的第二輸入端輸入系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)，所述采樣時(shí)鐘選擇電路的輸出端與所述數(shù)據(jù)采集及傳輸電路相連接。
[0055]上述技術(shù)方案具有如下有益效果:
[0056]本申請(qǐng)?zhí)岢龅臄?shù)據(jù)采集裝置主要應(yīng)用領(lǐng)域是單片機(jī)系統(tǒng)的在線仿真調(diào)試，該數(shù)據(jù)采集裝置克服了現(xiàn)有技術(shù)中監(jiān)控電路規(guī)模大，控制電路復(fù)雜難于應(yīng)用于一些低成本的單片機(jī)芯片的邏輯分析的不足，解決了低成本的片內(nèi)邏輯分析的應(yīng)用。本技術(shù)方案在采集時(shí)鐘、控制電路及數(shù)據(jù)通路的設(shè)計(jì)上不但考慮功能上的實(shí)現(xiàn)，更考慮了適合低成本單片機(jī)應(yīng)用所必需的低成本(即電路規(guī)模小)。
[0057]另外，將本申請(qǐng)?zhí)岢龅臄?shù)據(jù)采集裝置應(yīng)用于在線仿真調(diào)試方面，考慮了單片機(jī)編譯，上位機(jī)的軟件。同時(shí)為節(jié)省電路開銷，將系統(tǒng)設(shè)置成可以配置。擴(kuò)展了傳統(tǒng)的微處理單元在線仿真系統(tǒng)在端口調(diào)試上的功能，實(shí)現(xiàn)了對(duì)端口在一段時(shí)間的數(shù)值監(jiān)控。不需要額外的測(cè)試設(shè)備，低成本且操作簡(jiǎn)單；這樣會(huì)大大方便應(yīng)用開發(fā)者的調(diào)試，同時(shí)，由于加入的數(shù)據(jù)采集裝置回路規(guī)模很小，并不會(huì)給芯片面積帶來明顯增加；端口監(jiān)控在芯片內(nèi)部完成與電路系統(tǒng)無關(guān)，這樣可以實(shí)現(xiàn)無損端口調(diào)試(即不影響時(shí)序)，且不受電路系統(tǒng)復(fù)雜度的影響?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0058]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0059]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的數(shù)據(jù)采集裝置的結(jié)構(gòu)框圖之一；
[0060]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的數(shù)據(jù)采集裝置中的邏輯分析電路的結(jié)構(gòu)框圖之二 ；
[0061]圖3為現(xiàn)有技術(shù)中的微處理單元在線仿真調(diào)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0062]圖4為現(xiàn)有技術(shù)中的微處理單元在線仿真調(diào)試系統(tǒng)實(shí)施例圖；
[0063]圖5為本發(fā)明提出的微處理單元在線仿真調(diào)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0064]圖6為本發(fā)明提出的微處理單元在線仿真調(diào)試系統(tǒng)實(shí)施例圖；
[0065]圖7為本發(fā)明提出的微處理單元在線仿真調(diào)試方法流程圖；
[0066]圖8為本發(fā)明提出的設(shè)置有數(shù)據(jù)采集裝置的微處理單元結(jié)構(gòu)圖；
[0067]圖9為本發(fā)明提出的數(shù)據(jù)采集裝置電路結(jié)構(gòu)圖之一；
[0068]圖10為本發(fā)明提出的數(shù)據(jù)采集裝置電路結(jié)構(gòu)圖之二 ；
[0069]圖11為本發(fā)明提出的數(shù)據(jù)采集裝置電路結(jié)構(gòu)圖之三。
【具體實(shí)施方式】
[0070]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0071]為解決現(xiàn)有技術(shù)中微處理單元在線調(diào)試的弊端，對(duì)原有在線仿真系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，在微處理單元芯片內(nèi)部加入專門針對(duì)產(chǎn)品開發(fā)調(diào)試的端口數(shù)據(jù)采集裝置，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集從單一時(shí)間點(diǎn)的一發(fā)數(shù)據(jù)變?yōu)橐欢螘r(shí)間內(nèi)的連續(xù)數(shù)據(jù)流；結(jié)合相應(yīng)的工具軟件，可模擬端口的數(shù)據(jù)波形觀測(cè)，一定程度上代替示波器功能；這樣會(huì)大大方便應(yīng)用開發(fā)者的調(diào)試，同時(shí)，由于加入的回路規(guī)模很小，并不會(huì)給芯片面積帶來明顯增加。如圖5所示，為本發(fā)明提出的微處理單元在線仿真調(diào)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。微處理單元(MCU)在線仿真調(diào)試系統(tǒng)包括具有在線仿真調(diào)試系統(tǒng)的主機(jī)端、具有數(shù)據(jù)采集裝置的微處理單元和在線仿真器。其中，具有在線仿真調(diào)試系統(tǒng)的主機(jī)端設(shè)置端口數(shù)據(jù)采集，顯示出采集到的一段連續(xù)時(shí)間的微處理單元端口數(shù)據(jù)，用于對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析；具有數(shù)據(jù)采集裝置的微處理單元根據(jù)設(shè)置的端口數(shù)據(jù)采集對(duì)指定監(jiān)控端口的數(shù)據(jù)按照指定監(jiān)控事件的觸發(fā)進(jìn)行指定監(jiān)控時(shí)間段的數(shù)據(jù)采集，并將存儲(chǔ)數(shù)據(jù)送至微處理單元內(nèi)部隨機(jī)存儲(chǔ)器中。在線仿真器根據(jù)主機(jī)端的操控通過微處理單元內(nèi)部的在線調(diào)試接口電路獲取的隨機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)微處理單元端口進(jìn)行一段連續(xù)時(shí)間的監(jiān)控，以實(shí)現(xiàn)微處理單元端口調(diào)試。如圖6所示，為本發(fā)明提出的微處理單元在線仿真調(diào)試系統(tǒng)實(shí)施例圖。主機(jī)端是一種能夠按照程序運(yùn)行，自動(dòng)、高速處理海量數(shù)據(jù)的裝置?？梢詾榕_(tái)式電腦或筆記本電腦等等。
[0072]在使用中需要在在線仿真調(diào)試系統(tǒng)的主機(jī)端設(shè)置的如下參數(shù):監(jiān)控的端口、監(jiān)控時(shí)鐘、監(jiān)控事件(如上升沿)和監(jiān)控時(shí)間。
[0073]這些參數(shù)通過在線仿真器和芯片內(nèi)部的在線調(diào)試接口電路傳送到芯片內(nèi)部的數(shù)據(jù)采集裝置中。
[0074]數(shù)據(jù)采集裝置會(huì)根據(jù)以上參數(shù)在仿真調(diào)試中對(duì)指定監(jiān)控端口的數(shù)據(jù)，按照指定監(jiān)控事件的觸發(fā)，進(jìn)行指定監(jiān)控時(shí)間段的數(shù)據(jù)采集，并將采集數(shù)據(jù)送到微處理單元內(nèi)部RAM中。
[0075]RAM中的端口數(shù)據(jù)通過在線仿真器和芯片內(nèi)部的在線調(diào)試接口電路被主機(jī)端讀取并結(jié)合相應(yīng)的工具軟件顯示。
[0076]如圖7所示，為本發(fā)明提出的微處理單元在線仿真調(diào)試方法流程圖。在線仿真調(diào)試方法包括:
[0077]步驟101:設(shè)置端口數(shù)據(jù)采集參數(shù)；
[0078]步驟102:根據(jù)所述端口數(shù)據(jù)采集參數(shù)對(duì)指定監(jiān)控端口的數(shù)據(jù)按照指定監(jiān)控事件的觸發(fā)通過數(shù)據(jù)采集裝置進(jìn)行指定監(jiān)控時(shí)間段的數(shù)據(jù)采集，并將采集數(shù)據(jù)送至微處理單元內(nèi)部隨機(jī)存儲(chǔ)器中；
[0079]步驟103:將主機(jī)端設(shè)置的端口數(shù)據(jù)采集參數(shù)通過微處理單元內(nèi)部的在線調(diào)試接口電路傳送到數(shù)據(jù)采集裝置中，并且將隨機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)的微處理單元端口一段連續(xù)時(shí)間的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸至主機(jī)端上進(jìn)行顯示。
[0080]如圖8所示，為本發(fā)明提出的設(shè)置有數(shù)據(jù)采集裝置的微處理單元結(jié)構(gòu)圖，在微處理單元在線仿真調(diào)試系統(tǒng)及方法中，微處理單元內(nèi)部設(shè)置有數(shù)據(jù)采集裝置。該數(shù)據(jù)采集裝置包括采集電路和采集控制電路，采集控制電路根據(jù)在先設(shè)置的參數(shù)來控制采集電路對(duì)數(shù)據(jù)的采集；采集電路在所述采集控制電路控制下采集相應(yīng)時(shí)間段的數(shù)據(jù)；并將采集到的數(shù)據(jù)傳輸至微處理單元內(nèi)部隨機(jī)存儲(chǔ)器中。
[0081]如圖9所示，為本發(fā)明提出的數(shù)據(jù)采集裝置電路結(jié)構(gòu)圖之一。數(shù)據(jù)采集裝置包括采集電路和采集控制電路，采集控制電路根據(jù)在先設(shè)置的參數(shù)來控制采集電路對(duì)數(shù)據(jù)的采集；采集電路在所述采集控制電路控制下采集相應(yīng)時(shí)間段的數(shù)據(jù)；并將采集到的數(shù)據(jù)傳輸至微處理單元內(nèi)部隨機(jī)存儲(chǔ)器中。
[0082]采集電路包括端口選擇電路、時(shí)鐘選擇電路和數(shù)據(jù)采集及傳輸電路。其中，端口選擇電路:選擇采樣的端口 ；時(shí)鐘選擇電路:選擇觸發(fā)端口時(shí)鐘和采樣時(shí)鐘；數(shù)據(jù)采集及傳輸電路:采集端口數(shù)據(jù)并傳送到內(nèi)部隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)中。
[0083]數(shù)據(jù)采集及傳輸電路包括寄存器、門控電路和先進(jìn)先出存儲(chǔ)器；其中，寄存器的第一輸入端與端口選擇電路的輸出端相連，寄存器的第二輸入端與時(shí)鐘選擇電路的輸出端相連，寄存器的輸出端與先進(jìn)先出存儲(chǔ)器的第一輸入端相連；門控電路的第一輸入端與數(shù)據(jù)采集時(shí)間控制電路輸出端相連，門控電路的第二輸入端與時(shí)鐘選擇電路輸出端相連，門控電路輸出端與先進(jìn)先出存儲(chǔ)器的第二輸入端相連；先進(jìn)先出存儲(chǔ)器的輸出端把采集到的數(shù)據(jù)讀入至微處理單元內(nèi)部隨機(jī)存儲(chǔ)器中。寄存器的第一輸入端輸入的是數(shù)據(jù)，第二輸入端輸入的是時(shí)鐘信號(hào)。門控電路的第一輸入端輸入的是使能信號(hào)，第二輸入端輸入的是時(shí)鐘信號(hào)。先進(jìn)先出存儲(chǔ)器的第一輸入端輸入的是數(shù)據(jù)，第二輸入端輸入的是時(shí)鐘信號(hào)。
[0084]采集控制電路包括觸發(fā)控制電路和數(shù)據(jù)采集時(shí)間控制電路，觸發(fā)控制電路輸入的端口監(jiān)控使能信號(hào)有效并出現(xiàn)觸發(fā)條件時(shí)，輸出采集開始信號(hào)有效；否則，采集開始也無效；觸發(fā)沿與端口時(shí)鐘有關(guān)系。
[0085]數(shù)據(jù)采集時(shí)間控制電路輸入的開始信號(hào)有效時(shí)，電路開始進(jìn)行計(jì)數(shù)并輸出采樣有效信號(hào)；當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到采樣時(shí)間設(shè)定時(shí)，停止計(jì)數(shù)并設(shè)定采樣有效信號(hào)無效和計(jì)數(shù)清零。
[0086]如圖10所示，為本發(fā)明提出的數(shù)據(jù)采集裝置電路結(jié)構(gòu)圖之二。數(shù)據(jù)采集裝置包括采集電路和采集控制電路，采集控制電路根據(jù)在先設(shè)置的參數(shù)來控制采集電路對(duì)數(shù)據(jù)的采集；采集電路在所述采集控制電路控制下采集相應(yīng)時(shí)間段的數(shù)據(jù)；并將采集到的數(shù)據(jù)傳輸至微處理單元內(nèi)部隨機(jī)存儲(chǔ)器中。
[0087]采集電路包括端口選擇電路、時(shí)鐘選擇電路和數(shù)據(jù)采集及傳輸電路。其中，端口選擇電路:選擇采樣的端口 ；時(shí)鐘選擇電路:選擇觸發(fā)端口時(shí)鐘和采樣時(shí)鐘；數(shù)據(jù)采集及傳輸電路:采集端口數(shù)據(jù)并傳送到內(nèi)部隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)中。
[0088]時(shí)鐘選擇電路包括端口時(shí)鐘選擇電路和采樣時(shí)鐘選擇電路。其中，端口時(shí)鐘選擇電路用于選擇端口時(shí)鐘，選擇的端口時(shí)鐘同時(shí)輸入至觸發(fā)控制電路的端口監(jiān)控使能有效使得觸發(fā)事件，端口時(shí)鐘選擇電路的輸入為外部時(shí)鐘信號(hào)。
[0089]米樣時(shí)鐘選擇電路用于選擇米樣時(shí)鐘，米樣時(shí)鐘選擇電路的第一輸入端與端口時(shí)鐘選擇電路的輸出端相連，采樣時(shí)鐘選擇電路的第二輸入端輸入系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)，采樣時(shí)鐘選擇電路的輸出端與數(shù)據(jù)采集及傳輸電路相連接。
[0090]采集控制電路包括觸發(fā)控制電路和數(shù)據(jù)采集時(shí)間控制電路，觸發(fā)控制電路輸入的端口監(jiān)控使能信號(hào)有效并出現(xiàn)觸發(fā)條件時(shí)，輸出采集開始信號(hào)有效；否則，采集開始也無效。其中，端口時(shí)鐘選擇電路的輸出端與觸發(fā)控制電路的一輸入端相連，讓選擇出的端口時(shí)鐘輸入至觸發(fā)控制電路中，觸發(fā)沿與端口時(shí)鐘有關(guān)系。
[0091]數(shù)據(jù)采集時(shí)間控制電路輸入的開始信號(hào)有效時(shí)，電路開始進(jìn)行計(jì)數(shù)并輸出采樣有效信號(hào)；當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到采樣時(shí)間設(shè)定時(shí)，停止計(jì)數(shù)并設(shè)定采樣有效信號(hào)無效和計(jì)數(shù)清零。
[0092]如圖11所示，為本發(fā)明提出的數(shù)據(jù)采集裝置電路結(jié)構(gòu)圖之三。該裝置包括:采集控制電路和采集電路。采集控制電路包括觸發(fā)控制電路和數(shù)據(jù)采集時(shí)間控制電路；用于根據(jù)設(shè)置的數(shù)據(jù)采集參數(shù)來控制采集電路對(duì)數(shù)據(jù)的采集；觸發(fā)控制電路輸入的端口監(jiān)控使能信號(hào)有效并出現(xiàn)觸發(fā)條件時(shí)，輸出采集開始信號(hào)有效；否則，采集開始也無效。其中，端口時(shí)鐘選擇電路的輸出端與觸發(fā)控制電路的一輸入端相連，讓選擇出的端口時(shí)鐘輸入至觸發(fā)控制電路中，觸發(fā)沿與端口時(shí)鐘有關(guān)系。數(shù)據(jù)采集時(shí)間控制電路輸入的開始信號(hào)有效時(shí)，電路開始進(jìn)行計(jì)數(shù)并輸出采樣有效信號(hào)；當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到采樣時(shí)間設(shè)定時(shí)，停止計(jì)數(shù)并設(shè)定采樣有效信號(hào)無效和計(jì)數(shù)清零。
[0093]采集電路包括端口選擇電路、時(shí)鐘選擇電路和數(shù)據(jù)采集及傳輸電路；用于在采集控制電路控制下采集選擇出的時(shí)鐘頻率的對(duì)應(yīng)端口相應(yīng)時(shí)間段的數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)傳輸至微處理單元內(nèi)部隨機(jī)存儲(chǔ)器中；其中，所述數(shù)據(jù)采集及傳輸電路包括寄存器、門控電路和先進(jìn)先出存儲(chǔ)器；所述寄存器的第一輸入端與所述端口選擇電路的輸出端相連，所述寄存器的第二輸入端與所述時(shí)鐘選擇電路的輸出端相連，所述寄存器的輸出端與所述先進(jìn)先出存儲(chǔ)器的第一輸入端相連；所述門控電路的第一輸入端與所述數(shù)據(jù)采集時(shí)間控制電路輸出端相連，所述門控電路的第二輸入端與所述時(shí)鐘選擇電路輸出端相連，所述門控電路輸出端與所述先進(jìn)先出存儲(chǔ)器的第二輸入端相連；所述先進(jìn)先出存儲(chǔ)器的輸出端把采集到的數(shù)據(jù)讀入至微處理單元內(nèi)部隨機(jī)存儲(chǔ)器中。[0094]時(shí)鐘選擇電路包括端口時(shí)鐘選擇電路和采樣時(shí)鐘選擇電路；其中，所述端口時(shí)鐘選擇電路用于選擇端口時(shí)鐘，選擇的端口時(shí)鐘同時(shí)輸入至觸發(fā)控制電路來用于觸發(fā)事件，所述端口時(shí)鐘選擇電路的輸入為外部時(shí)鐘信號(hào)；所述米樣時(shí)鐘選擇電路的第一輸入端與所述端口時(shí)鐘選擇電路的輸出端相連；所述米樣時(shí)鐘選擇電路的第二輸入端輸入系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)，所述采樣時(shí)鐘選擇電路的輸出端分別與所述寄存器的第二輸入端和所述門控電路的第二輸入端相連接。
[0095]在硬件實(shí)現(xiàn)方面，端口選擇電路優(yōu)選多路選擇器來選擇哪個(gè)端口進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。同理，時(shí)鐘選擇電路中的端口時(shí)鐘選擇電路優(yōu)選多路選擇器來選擇出端口時(shí)鐘。時(shí)鐘選擇電路中的采樣時(shí)鐘選擇電路選雙路選擇器來選擇進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的時(shí)鐘，其中，雙路選擇器中的一路輸入選擇出來的端口時(shí)鐘，另一路輸入系統(tǒng)時(shí)鐘。數(shù)據(jù)米集及傳輸電路中的寄存器優(yōu)選為D觸發(fā)器，門控電路的硬件實(shí)現(xiàn)包括鎖存器和與門，先進(jìn)先出存儲(chǔ)器硬件優(yōu)先選擇包括D觸發(fā)器和先進(jìn)先出存儲(chǔ)器控制器。
[0096]采集控制電路包括觸發(fā)控制電路和數(shù)據(jù)采集時(shí)間控制電路。其中，觸發(fā)控制電路:用于選擇采集電路中指定的時(shí)鐘端口的觸發(fā)沿，并在端口監(jiān)控使能信號(hào)有效并出現(xiàn)觸發(fā)條件時(shí)輸出采集開始信號(hào)有效；當(dāng)端口監(jiān)控使能信號(hào)無效時(shí)，采集開始也無效；數(shù)據(jù)采集時(shí)間控制電路:用于控制采集時(shí)間，當(dāng)開始信號(hào)有效時(shí)，電路開始進(jìn)行計(jì)數(shù)并輸出采樣有效信號(hào)；當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到采樣時(shí)間設(shè)定時(shí)停止計(jì)數(shù)并設(shè)定采樣有效信號(hào)無效和計(jì)數(shù)清零。
[0097]在硬件實(shí)現(xiàn)方面，觸發(fā)控制電路可選擇D觸發(fā)器，也可選擇異或門；數(shù)據(jù)采集時(shí)間控制電路硬件優(yōu)先選擇狀態(tài)機(jī)計(jì)數(shù)器。
[0098]主機(jī)端設(shè)置數(shù)據(jù)采集參數(shù):監(jiān)控的端口 A，該端口為I2C總線的數(shù)據(jù)端口 ；監(jiān)控的時(shí)鐘B，即為I2C總線的時(shí)鐘端口 ；監(jiān)控事件，下面案例中觸發(fā)事件的時(shí)鐘為時(shí)鐘上升沿，不限于此；以及監(jiān)控時(shí)間，在案例中監(jiān)控時(shí)間設(shè)定為10個(gè)時(shí)鐘周期，不限于此。
[0099]主機(jī)端設(shè)置的數(shù)據(jù)采集參數(shù)通過在線仿真器和微處理單元的在線調(diào)試接口電路傳送到微處理單元的端口數(shù)據(jù)采集裝置。
[0100]I2C總線有數(shù)據(jù)傳輸至相應(yīng)的端口選擇電路和端口時(shí)鐘選擇電路，端口選擇電路選擇出端口 A傳輸?shù)臄?shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)采集的對(duì)象，端口時(shí)鐘選擇電路選出時(shí)鐘B，時(shí)鐘B出現(xiàn)時(shí)鐘的上升沿時(shí)，觸發(fā)控制電路接收到時(shí)鐘B上升沿后發(fā)出采集開始標(biāo)志至數(shù)據(jù)采集時(shí)間控制電路，數(shù)據(jù)采集時(shí)間控制電路開始計(jì)數(shù)并發(fā)出采集有效標(biāo)志，采集有效標(biāo)志使能數(shù)據(jù)采集及傳輸電路中的門控電路，門控電路使能后，先進(jìn)先出存儲(chǔ)器開始存儲(chǔ)寄存器所采集的端口 A的數(shù)值，并將數(shù)據(jù)傳輸至微處理單元內(nèi)部的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)中。
[0101]采集控制電路中的數(shù)據(jù)采集時(shí)間控制電路計(jì)數(shù)值為10個(gè)時(shí)鐘周期時(shí)，采集有效標(biāo)志無效，數(shù)據(jù)采集及傳輸電路的門控時(shí)鐘關(guān)閉，先進(jìn)先出存儲(chǔ)器開始存儲(chǔ)器停止存儲(chǔ)寄存器的數(shù)據(jù)，并繼續(xù)將剩余的先進(jìn)先出存儲(chǔ)器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸至隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)中。
[0102]當(dāng)主機(jī)端發(fā)出讀取端口監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)會(huì)通過在線仿真器和微處理單元的在線調(diào)試接口電路傳輸至主機(jī)端上，主機(jī)端顯示采集到的一段連續(xù)時(shí)間的數(shù)據(jù)供調(diào)試分析使用。
[0103]以上所述的【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，該裝置包括: 采集控制電路，包括觸發(fā)控制電路和數(shù)據(jù)采集時(shí)間控制電路；用于根據(jù)設(shè)置的數(shù)據(jù)采集參數(shù)來控制采集電路對(duì)數(shù)據(jù)的采集； 采集電路，包括端口選擇電路、時(shí)鐘選擇電路和數(shù)據(jù)采集及傳輸電路；用于在采集控制電路控制下采集選擇出的時(shí)鐘頻率的對(duì)應(yīng)端口相應(yīng)時(shí)間段的數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)傳輸至微處理單元內(nèi)部隨機(jī)存儲(chǔ)器中；其中，所述數(shù)據(jù)采集及傳輸電路包括寄存器、門控電路和先進(jìn)先出存儲(chǔ)器；所述寄存器的第一輸入端與所述端口選擇電路的輸出端相連，所述寄存器的第二輸入端與所述時(shí)鐘選擇電路的輸出端相連，所述寄存器的輸出端與所述先進(jìn)先出存儲(chǔ)器的第一輸入端相連；所述門控電路的第一輸入端與所述數(shù)據(jù)米集時(shí)間控制電路輸出端相連，所述門控電路的第二輸入端與所述時(shí)鐘選擇電路輸出端相連，所述門控電路輸出端與所述先進(jìn)先出存儲(chǔ)器的第二輸入端相連；所述先進(jìn)先出存儲(chǔ)器的輸出端把采集到的數(shù)據(jù)讀入至微處理單元內(nèi)部隨機(jī)存儲(chǔ)器中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述時(shí)鐘選擇電路包括端口時(shí)鐘選擇電路和采樣時(shí)鐘選擇電路； 其中，所述端口時(shí)鐘選擇電路用于選擇端口時(shí)鐘，選擇的端口時(shí)鐘同時(shí)輸入至觸發(fā)控制電路來用于觸發(fā)事件，所述端口時(shí)鐘選擇電路的輸入為外部時(shí)鐘信號(hào)； 所述采樣時(shí)鐘選擇電路的第一輸入端與所述端口時(shí)鐘選擇電路的輸出端相連；所述采樣時(shí)鐘選擇電路的第二輸入端輸入系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)，所述采樣時(shí)鐘選擇電路的輸出端分別與所述寄存器的第二輸入端和所述門控電路的第二輸入端相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，該裝置設(shè)置于微處理單元芯片內(nèi)部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述觸發(fā)控制電路輸入的端口監(jiān)控使能信號(hào)有效并出現(xiàn)觸發(fā)條件時(shí)，輸出采集開始信號(hào)有效；否則，采集開始也無效。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集時(shí)間控制電路輸入的開始信號(hào)有效時(shí)，電路開始進(jìn)行計(jì)數(shù)并輸出采樣有效信號(hào)；當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到采樣時(shí)間設(shè)定時(shí)，停止計(jì)數(shù)并設(shè)定采樣有效信號(hào)無效和計(jì)數(shù)清零。
6.一種在線仿真調(diào)試系統(tǒng)，其特征在于，包括: 具有在線仿真調(diào)試系統(tǒng)的主機(jī)端，用于設(shè)置端口數(shù)據(jù)采集參數(shù)，顯示出采集到的一段時(shí)間的微處理單元端口數(shù)據(jù)，并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析； 具有數(shù)據(jù)采集裝置的微處理單元，用于根據(jù)所述端口數(shù)據(jù)采集參數(shù)對(duì)指定監(jiān)控端口的數(shù)據(jù)按照指定監(jiān)控事件的觸發(fā)通過數(shù)據(jù)采集裝置進(jìn)行指定監(jiān)控時(shí)間段的數(shù)據(jù)采集，并將采集數(shù)據(jù)送至微處理單元內(nèi)部隨機(jī)存儲(chǔ)器中； 在線仿真器，連接主機(jī)端和微處理單元，用于將主機(jī)端設(shè)置的端口數(shù)據(jù)采集參數(shù)通過微處理單元內(nèi)部的在線調(diào)試接口電路傳送到數(shù)據(jù)采集裝置中，并且將隨機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)的微處理單元端口一段時(shí)間的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸至主機(jī)端上進(jìn)行顯示；其中，所述數(shù)據(jù)采集裝置包括: 采集控制電路，包括觸發(fā)控制電路和數(shù)據(jù)采集時(shí)間控制電路；用于根據(jù)設(shè)置的數(shù)據(jù)采集參數(shù)來控制采集電路對(duì)數(shù)據(jù)的采集； 采集電路，包括端口選擇電路、時(shí)鐘選擇電路和數(shù)據(jù)采集及傳輸電路；用于在采集控制電路控制下采集選擇出的時(shí)鐘頻率的對(duì)應(yīng)端口相應(yīng)時(shí)間段的數(shù)據(jù),并將采集到的數(shù)據(jù)傳輸至微處理單元內(nèi)部隨機(jī)存儲(chǔ)器中；其中，所述數(shù)據(jù)采集及傳輸電路包括寄存器、門控電路和先進(jìn)先出存儲(chǔ)器；所述寄存器的第一輸入端與所述端口選擇電路的輸出端相連，所述寄存器的第二輸入端與所述時(shí)鐘選擇電路的輸出端相連，所述寄存器的輸出端與所述先進(jìn)先出存儲(chǔ)器的第一輸入端相連；所述門控電路的第一輸入端與所述數(shù)據(jù)米集時(shí)間控制電路輸出端相連，所述門控電路的第二輸入端與所述時(shí)鐘選擇電路輸出端相連，所述門控電路輸出端與所述先進(jìn)先出存儲(chǔ)器的第二輸入端相連；所述先進(jìn)先出存儲(chǔ)器的輸出端把采集到的數(shù)據(jù)讀入至微處理單元內(nèi)部隨機(jī)存儲(chǔ)器中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述時(shí)鐘選擇電路包括端口時(shí)鐘選擇電路和采樣時(shí)鐘選擇電路； 其中，所述端口時(shí)鐘選擇電路用于選擇端口時(shí)鐘，選擇的端口時(shí)鐘同時(shí)輸入至觸發(fā)控制電路來用于觸發(fā)事件，所述端口時(shí)鐘選擇電路的輸入為外部時(shí)鐘信號(hào)； 所述采樣時(shí)鐘選擇電路的第一輸入端與所述端口時(shí)鐘選擇電路的輸出端相連；所述采樣時(shí)鐘選擇電路的第二輸入端輸入系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)，所述采樣時(shí)鐘選擇電路的輸出端分別與所述寄存器的第二輸入端和所述門控電路的第二輸入端相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述端口數(shù)據(jù)采集參數(shù)包括監(jiān)控的端口、監(jiān)控時(shí)鐘、監(jiān)控事件和監(jiān)控時(shí)間。
9.一種在線仿真調(diào)試方法，其特征在于，包括: 設(shè)置端口數(shù)據(jù)采集參數(shù)，顯示出采集到的一段連續(xù)時(shí)間的微處理單元端口數(shù)據(jù)；并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析； 根據(jù)所述端口數(shù)據(jù)采集參數(shù)對(duì)指定監(jiān)控端口的數(shù)據(jù)按照指定監(jiān)控事件的觸發(fā)通過數(shù)據(jù)采集裝置進(jìn)行指定監(jiān)控時(shí)間段的數(shù)據(jù)采集，并將采集數(shù)據(jù)送至微處理單元內(nèi)部隨機(jī)存儲(chǔ)器中；` 將主機(jī)端設(shè)置的端口數(shù)據(jù)采集參數(shù)通過微處理單元內(nèi)部的在線調(diào)試接口電路傳送到數(shù)據(jù)采集裝置中，并且將隨機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)的微處理單元端口一段時(shí)間的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸至主機(jī)端上進(jìn)行顯示；其中，所述數(shù)據(jù)采集裝置包括: 采集控制電路，包括觸發(fā)控制電路和數(shù)據(jù)采集時(shí)間控制電路；用于根據(jù)設(shè)置的數(shù)據(jù)采集參數(shù)來控制采集電路對(duì)數(shù)據(jù)的采集； 采集電路，包括端口選擇電路、時(shí)鐘選擇電路和數(shù)據(jù)采集及傳輸電路；用于在采集控制電路控制下采集選擇出的時(shí)鐘頻率的對(duì)應(yīng)端口相應(yīng)時(shí)間段的數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)傳輸至微處理單元內(nèi)部隨機(jī)存儲(chǔ)器中；其中，所述數(shù)據(jù)采集及傳輸電路包括寄存器、門控電路和先進(jìn)先出存儲(chǔ)器；所述寄存器的第一輸入端與所述端口選擇電路的輸出端相連，所述寄存器的第二輸入端與所述時(shí)鐘選擇電路的輸出端相連，所述寄存器的輸出端與所述先進(jìn)先出存儲(chǔ)器的第一輸入端相連；所述門控電路的第一輸入端與所述數(shù)據(jù)米集時(shí)間控制電路輸出端相連，所述門控電路的第二輸入端與所述時(shí)鐘選擇電路輸出端相連，所述門控電路輸出端與所述先進(jìn)先出存儲(chǔ)器的第二輸入端相連；所述先進(jìn)先出存儲(chǔ)器的輸出端把采集到的數(shù)據(jù)讀入至微處理單元內(nèi)部隨機(jī)存儲(chǔ)器中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述時(shí)鐘選擇電路包括端口時(shí)鐘選擇電路和采樣時(shí)鐘選擇電路； 其中，所述端口時(shí)鐘選擇電路用于選擇端口時(shí)鐘，選擇的端口時(shí)鐘同時(shí)輸入至觸發(fā)控制電路來用于觸發(fā)事件，所述端口時(shí)鐘選擇電路的輸入為外部時(shí)鐘信號(hào)； 所述采樣時(shí)鐘選擇電路的第一輸入端與所述端口時(shí)鐘選擇電路的輸出端相連；所述采樣時(shí)鐘選擇電路的第二輸入端輸入系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)，所述采樣時(shí)鐘選擇電路的輸出端分別與所述寄存器的第二輸入端和所述門控電路的第二輸入端相連接。
11.一種數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，該裝置包括: 采集控制電路，包括觸發(fā)控制電路和數(shù)據(jù)采集時(shí)間控制電路；用于根據(jù)設(shè)置的數(shù)據(jù)采集參數(shù)來控制采集電路對(duì)數(shù)據(jù)的采集； 采集電路，包括端口選擇電路、時(shí)鐘選擇電路和數(shù)據(jù)采集及傳輸電路；用于在采集控制電路控制下采集選擇出的時(shí)鐘頻率的對(duì)應(yīng)端口相應(yīng)時(shí)間段的數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)傳輸至微處理單元內(nèi)部隨機(jī)存儲(chǔ)器中；其中，所述時(shí)鐘選擇電路包括端口時(shí)鐘選擇電路和采樣時(shí)鐘選擇電路；所述端口時(shí)鐘選擇電路用于選擇端口時(shí)鐘，選擇的端口時(shí)鐘同時(shí)輸入至觸發(fā)控制電路來用于觸發(fā)事件，所述端口時(shí)鐘選擇電路的輸入為外部時(shí)鐘信號(hào)；所述采樣時(shí)鐘選擇電路的第一輸入端與所述端口時(shí)鐘選擇電路的輸出端相連；所述采樣時(shí)鐘選擇電路的第二輸入端輸入系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)；所述采樣時(shí)鐘選擇電路的輸出端與所述數(shù)據(jù)采集及傳輸電路相連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，該裝置設(shè)置于微處理單元芯片內(nèi)部。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述觸發(fā)控制電路輸入的端口監(jiān)控使能信號(hào)有效并出現(xiàn)觸發(fā)條件時(shí)，輸出采集開始信號(hào)有效；否則，采集開始也無效。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集時(shí)間控制電路輸入的開始信號(hào)有效時(shí)，電路開始進(jìn)行計(jì)數(shù)并輸出采樣有效信號(hào)；當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到采樣時(shí)間設(shè)定時(shí)，停止計(jì)數(shù)并設(shè)定采樣有效信號(hào)無效和計(jì)數(shù)清零。
15.一種在線仿真調(diào)試系統(tǒng)，其特征在于，包括: 具有在線仿真調(diào)試系統(tǒng)的主機(jī)端，用于設(shè)置端口數(shù)據(jù)采集參數(shù)，顯示出采集到的一段時(shí)間的微處理單元端口數(shù)據(jù)，并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析； 具有數(shù)據(jù)采集裝置的微處理單元，用于根據(jù)所述端口數(shù)據(jù)采集參數(shù)對(duì)指定監(jiān)控端口的數(shù)據(jù)按照指定監(jiān)控事件的觸發(fā)通過數(shù)據(jù)采集裝置進(jìn)行指定監(jiān)控時(shí)間段的數(shù)據(jù)采集，并將采集數(shù)據(jù)送至微處理單元內(nèi)部隨機(jī)存儲(chǔ)器中； 在線仿真器，連接主機(jī)端和微處理單元，用于將主機(jī)端設(shè)置的端口數(shù)據(jù)采集參數(shù)通過微處理單元內(nèi)部的在線調(diào)試接口電路傳送到數(shù)據(jù)采集裝置中，并且將隨機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)的微處理單元端口一段時(shí)間的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸至主機(jī)端上進(jìn)行顯示；其中，所述數(shù)據(jù)采集裝置包括: 采集控制電路，包括觸發(fā)控制電路和數(shù)據(jù)采集時(shí)間控制電路；用于根據(jù)設(shè)置的數(shù)據(jù)采集參數(shù)來控制采集電路對(duì)數(shù)據(jù)的采集； 采集電路，包括端口選擇電路、時(shí)鐘選擇電路和數(shù)據(jù)采集及傳輸電路；用于在采集控制電路控制下采集選擇出的時(shí)鐘頻率的對(duì)應(yīng)端口相應(yīng)時(shí)間段的數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)傳輸至微處理單元內(nèi)部隨機(jī)存儲(chǔ)器中；其中，所述時(shí)鐘選擇電路包括端口時(shí)鐘選擇電路和采樣時(shí)鐘選擇電路；所述端口時(shí)鐘選擇電路用于選擇端口時(shí)鐘，選擇的端口時(shí)鐘同時(shí)輸入至觸發(fā)控制電路來用于觸發(fā)事件，所述端口時(shí)鐘選擇電路的輸入為外部時(shí)鐘信號(hào)；所述采樣時(shí)鐘選擇電路的第一輸入端與所述端口時(shí)鐘選擇電路的輸出端相連；所述采樣時(shí)鐘選擇電路的第二輸入端輸入系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述端口數(shù)據(jù)采集參數(shù)包括監(jiān)控的端口、監(jiān)控時(shí)鐘、監(jiān)控事件和監(jiān)控時(shí)間。
17.—種在線仿真調(diào)試方法，其特征在于，包括: 設(shè)置端口數(shù)據(jù)采集參數(shù)，顯示出采集到的一段連續(xù)時(shí)間的微處理單元端口數(shù)據(jù)；并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析； 根據(jù)所述端口數(shù)據(jù)采集參數(shù)對(duì)指定監(jiān)控端口的數(shù)據(jù)按照指定監(jiān)控事件的觸發(fā)通過數(shù)據(jù)采集裝置進(jìn)行指定監(jiān)控時(shí)間段的數(shù)據(jù)采集，并將采集數(shù)據(jù)送至微處理單元內(nèi)部隨機(jī)存儲(chǔ)器中； 將主機(jī)端設(shè)置的端口數(shù)據(jù)采集參數(shù)通過微處理單元內(nèi)部的在線調(diào)試接口電路傳送到數(shù)據(jù)采集裝置中，并且將隨機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)的微處理單元端口一段時(shí)間的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸至主機(jī)端上進(jìn)行顯示；其中，所述數(shù)據(jù)采集裝置包括: 采集控制電路，包括觸發(fā)控制電路和數(shù)據(jù)采集時(shí)間控制電路；用于根據(jù)設(shè)置的數(shù)據(jù)采集參數(shù)來控制采集電路對(duì)數(shù)據(jù)的采集； 采集電路，包括端口選擇電路、時(shí)鐘選擇電路和數(shù)據(jù)采集及傳輸電路；用于在采集控制電路控制下采集選擇出的時(shí)鐘頻率的對(duì)應(yīng)端口相應(yīng)時(shí)間段的數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)傳輸至微處理單元內(nèi)部隨機(jī)存儲(chǔ)器中；其中，所述時(shí)鐘選擇電路包括端口時(shí)鐘選擇電路和采樣時(shí)鐘選擇電路；所述端口時(shí)鐘選擇電路用于選擇端口時(shí)鐘，選擇的端口時(shí)鐘同時(shí)輸入至觸發(fā)控制電路來用于觸發(fā)事件，所述端口時(shí)鐘選擇電路的輸入為外部時(shí)鐘信號(hào)；所述采樣時(shí)鐘選擇電路的第一輸入端與所述端口時(shí)鐘選擇電路的輸出端相連；所述采樣時(shí)鐘選擇電路的第二輸入端輸入 系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)，所述采樣時(shí)鐘選擇電路的輸出端與所述數(shù)據(jù)采集及傳輸電路相連接。
【文檔編號(hào)】G06F11/25GK103631689SQ201210311359
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2012年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月28日
【發(fā)明者】榮海濤, 王建華 申請(qǐng)人:瑞薩集成電路設(shè)計(jì)(北京)有限公司