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嵌入式硬件调试和软件调试

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采用ROM Monitor方式进行交叉调试需要在宿主机上运行调试器,在目标机上运行ROM监视器(ROM Monitor)和被调试程序,宿主机通过调试器与目标机上的ROM监视器建立通信连接,它们之间的通信遵循远程调试协议。ROM监视器可以是一段运行在目标机ROM上的可执行程序,也可以是一个专门的硬件调试设备,它负责监控目标机上被调试程序的运行情况,能够与宿主机端的调试器一同完成对应用程序的调试。在使用这种调试方式时,被调试程序首先通过ROM监视器下载到目标机,然后在ROM监视器的监控下完成调试,目前使用的绝大部分ROM监视器能够完成设置断点、单步执行、查看寄存器、修改内存空间等各项调试功能。

采用ROM Emulator方式进行交叉调试时需要使用ROM仿真器,它通常被插入到目标机上的ROM插槽中,专门用于仿真目标机上的ROM芯片。在使用这种调试方式时,被调试程序首先下载到ROM仿真器中,它等效于下载到目标机的ROM芯片上,然后在ROM仿真器中完成对目标程序的调试。ROM Emulator调试方式通过使用一个ROM仿真器,虽然避免了每次修改程序后都必须重新烧写到目标机ROM中这一费时费力的操作,但由于ROM仿真器本身比较昂贵,功能相对来讲又比较单一,因此只适应于某些特定场合。

采用In-Circuit EmulatorICE)方式进行交叉调试时需要使用在线仿真器,它是仿照目标机上的CPU而专门设计的硬件,可以完全仿真处理器芯片的行为,并且提供了非常丰富的调试功能。在使用在线仿真器进行调试的过程中,可以按顺序单步执行,也可以倒退执行,还可以实时查看所有需要的数据,从而给调试过程带来了很多的便利。嵌入式系统应用的一个显著特点是与现实世界中的硬件直接相关,存在各种异变和事先未知的变化,从而给微处理器的指令执行带来各种不确定因素,这种不确定性在目前情况下只有通过在线仿真器才有可能发现,因此尽管在线仿真器的价格非常昂贵,但仍然得到了非常广泛的应用。

软件调试通常要在不同的层次上进行,有时可能需要对嵌入式操作系统的内核进行调试,而有时可能仅仅只需要调试嵌入式应用程序就可以了。在嵌入式系统的整个开发过程中,不同层次上的软件调试需要使用不同的调试方法。

采用In-Circuit DebuggerICD)方式进行交叉调试时需要使用在线调试器。由于ICE的价格非常昂贵,并且每种CPU都需要一种与之对应的ICE,使得开发成本非常高,一个比较好的解决办法是让CPU直接在其内部实现调试功能,并通过在开发板上引出的调试端口,发送调试命令和接收调试信息,完成调试过程。目前Motorola公司提供的开发板上使用的是DBM调试端口,而ARM公司提供的开发板上使用的则是JTAG调试端口,使用合适的软件工具与这些调试端口进行连接,可以获得与ICE类似的调试效果。

目前手机处理器两个主要的供应商分别高通和联发科技(MTK),而无论是市场占有率还是品牌的知名和认同度来看,高通均超过联发科技,打个比喻就像PC领 域的英特尔(Intel)和AMD,他们在经过一段时间的相持角力后,英特尔胜出并一直保持着优势。目前高通与联发科技也是处于相持角力的阶段,而且联发 科技在产品方面也逐渐缩小与高通的差距,但两者的差距不仅在产品层面,更加重要的是消费者对品牌的认知和认同度,这并不是可以简单改变的。

说起联发科技或者直接MTK,大家可能第一次听到MTK应该是从当年的功能机年代开始,当年凭借着一套完整的平台让手机厂商们轻松生产出双卡双待、触屏等功能,但也因为其功能过于重复,不同产品间差别不明显,而被人称之为“山寨机”。尽管当时品牌的知名度并不高,但几百售价的手机带有众多的“功能”,也深受众多收入并不高的老百姓的喜爱。而且正是有这样的市场需求才促使芯片厂商和手机厂商去生产对应的产品。同时在这过程中,联发科技除了获得市场利润外,还与国内不少厂商建立了良好的合作关系,为将来的发展建立了基础。

  经过几年的功能机时代后,随着苹果iPhone和Android系统的出现和爆发式增长,整个手机也开始全面向智能手机转变,在这个过程的开始阶段,联发科技并未能跑得上市场的脚步,曾经一度落后于高通、TI、NVIDIA、三星等品牌,但从2012年的MT6575(单核)、MT6577(双核)、MT6589(四核)开始发力,特别MT6589四核尤为受到厂商的青睐,一是因为28nm四核的噱头十足,二是其终端价格实惠,在市场上的竞争力更高,整个2013年的入门级基本都是被MT6589以及后续产品MT6582所占据。

  联发科技在2013年凭借四核MT6589处理器在国内手机市场取得了很好的表现,压制竞争对手的中低端产品,不过联发科技在品牌知名度和认可度方面依然是一个“痛”,从功能机年代被扣上“山寨”的帽子后,现在想摆脱人们心中这个印象,众多手机厂商也有意无意地躲开处理器品牌这个关注点,当然联发科技也意识到这个问题的严重性。