深入解析ARM coresight技術

一、什麼是coresight？

coresight是一種調試技術，其目標是為了幫助工程師檢測和解決ARM微處理器之中的問題。coresight技術集成在處理器內部，可以從處理器中取出信息並進行調試。coresight技術主要分為兩個部分：一個是組成coresight的內核組件，在處理器內部與其他組件交互；另一個是調試的外圍設備，與外部設備（如PC）交互。

ARM內部調試技術是允許調試系統中不同處理器之間的介面和信號，藉助於內部調試介面(coresight)以及通過調試介面使用的擴展設備可以完成高效，靈活以及用於測試的實時調試任務。其是建立在交叉開發、軟體調試以及嵌入式模塊之上的。

二、coresight組件部分

組成coresight的內核組件分為基本內核和擴展內核。基本內核由送信模塊，接收模塊和控制模塊組成。在ARMv7處理器中，擴展內核中一共可組成了20個中斷源，包括觀察點中斷(Opcode)和遠程地方中斷(RDI)；在ARMv8處理器中，尤其有了幾個新組件。

三、coresight外圍設備部分

為了與外部設備（如PC）交互，coresight需要使用外圍設備。例如，ARM提供了AXI匯流排訪問埠（APB）來管理外設內部的寄存器。通過這些IO埠，工程師可以控制、監測處理器系統內部各部分信息的流通。coresight還可以配置ETM（替換高於50%）以及利用指令跟蹤器，組成更為複雜的調試系統。

四、coresight功能實現

在一個具有coresight功能的處理器上，工程師可以使用JTAG或SWD調試介面與處理器交互。在運行時，可以在處理器內部插入觀察點或代碼斷點。這些觀察點會在代碼的執行過程中產生一個中斷，調試器則會停下來讓工程師瀏覽觀察點並調整代碼。

五、coresight使用示例

實際上，coresight可以用於各種目的。例如，它可以用於驗證硬體和軟體之間的通信，檢測並解決晶元中的故障，為軟體開發人員提供實時支持。例如，在指令跟蹤器的幫助下，工程師可以快速定位代碼中的性能問題。

#ifndef __CMSIS_CGENERIC_H__
#define __CMSIS_CGENERIC_H__

#ifdef __cplusplus
 extern "C" {
#endif 

#include 

/* CM Language Extensions */
#if !defined(__CORTEX_M)         
  #if   defined(__ARMCC_VERSION) && (__ARMCC_VERSION >= 6010050)
    #define __CORTEX_M             ( 0U)
  #elif defined(__ARMCC_VERSION) && (__ARMCC_VERSION >= 5100000)
    #define __CORTEX_M             ( 0U)
  #elif defined(__GNUC__)
    #define __CORTEX_M             ( 0U)
  #endif
#endif

/* Macros that are used for CMSIS driver compatibility */
#define ARM_MATH_CM0                               (0U)    /*!< Define for Cortex-M0 device */
#define ARM_MATH_CM0PLUS                           (1U)    /*!< Define for Cortex-M0+ device */
#define ARM_MATH_CM1                               (2U)    /*!< Define for Cortex-M1 device */
#define ARM_MATH_CM3                               (3U)    /*!< Define for Cortex-M3 device */
#define ARM_MATH_CM4                               (4U)    /*!< Define for Cortex-M4 device */
#define ARM_MATH_CM7                               (5U)    /*!< Define for Cortex-M7 device */
    
#ifdef __cplusplus
}
#endif

#endif /* __CMSIS_CGENERIC_H__ */

六、結論

總的來說，coresight技術是附帶在ARM處理器中的集成式調試技術，它本身只能用於調試、測試和故障排除。通過這種技術，ARM開發人員可以更輕鬆的調試問題，提高軟體質量。同時，coresight技術也為調試處理器系統提供了一種新的方式，使得系統內的各個部分都能夠被快速的調試和測試。此外，開發人員還可以根據各自需求來利用coresight，實現自己的調試功能。