用戶進行嵌入式系統(tǒng)開發(fā)時，選擇合適的開發(fā)工具可以加快開發(fā)進度,，節(jié)省開發(fā)成本,。因此集成開發(fā)環(huán)境(IDE)一般含有編輯軟件、編譯軟件,、匯編軟件,、鏈接軟件、調試軟件,、工程管理及函數(shù)庫等,，基本上均可在PC機上完成。而調試工作則需要配合其他的模塊或產(chǎn)品方可完成,，主要有指令集模擬器,、駐留監(jiān)控軟件、JTAG仿真器,、在線仿真器等,。

 

目前比較著名的集成開發(fā)環(huán)境有ARM SDT、ARM ADS,、MULTI 2000,、Hitools for ARM、Embest IDE for ARM等,，比較好的仿真器有美國EPI公司生產(chǎn)的專門用于調試ARM7系列的JEENI仿真器,、ARM公司自己開發(fā)的JTAG在線仿真器Multi-ICE。目前國產(chǎn)的開發(fā)工具基本上還是空白,。

聚芯開發(fā)工具的概要說明

 

聚芯SoC是在中科院知識創(chuàng)新工程,、863項目“高速32位嵌入式CPU開發(fā)”、北京市工業(yè)發(fā)展資金等支持下開發(fā)的重要創(chuàng)新成果,。該芯片精心打造出新型的高效可靠的SoC總線架構L*BUS,，基于“龍芯”CPU核/DSP部件,，集成自主開發(fā)的南北橋功能部件，從計算機體系結構角度把握單芯片系統(tǒng)集成技術,，使其性價比遠大于“龍芯CPU/DSP+南/北橋+顯示設備”,，能支持Linux、VxWorks,、WindowCE等操作系統(tǒng),。

 

聚芯SoC也有自身的集成開發(fā)環(huán)境(IDE)，主要以移植為主,，能很好的支持Linux開發(fā)環(huán)境,，本文重點放在開發(fā)評估板和Ejtag仿真器上。聚芯開發(fā)工具具有自身鮮明特點,，能支持兼容PMON2000的BIOS系統(tǒng)和豐富的4種系統(tǒng)加載手段(業(yè)界少見),，即基于NandFlash、串口通訊,、TFTP,、USB盤等方式來加載操作系統(tǒng)。聚芯開發(fā)工具提供了強大的可擴展性好的評估板,，開發(fā)評估板除了一般嵌入式開發(fā)板常有的功能外,，還支持PCI擴展、多功能設備總線擴展等功能,，拓展了原型系統(tǒng)覆蓋范圍,。此外，聚芯開發(fā)工具還提供強大的eJTAG在線調試器,，也可以快速燒寫NandFlash,，十分便利于用戶調試目標產(chǎn)品。

 

聚芯開發(fā)評估板和在線調試器

 

聚芯開發(fā)評估板JXEVB-1A對聚芯EraSoC-1000A的所有功能進行了演示設計和擴展,，也為其他參考設計方案提供藍本,。它主要由兩塊板卡即核心板和擴展板組成，通過DDRII接口進行連接,，如圖1所示,。其主要技術指標如下：

 

* 主處理器：EraSoC-1000A，工作主頻高達300MHz

 

* SDRAM：16M×32位,，工作時鐘133MHz

 

* Flash：NOR FLASH 512K×8位,，用于存放BIOS，NAND FLASH 6?M×8-位(20年數(shù)據(jù)保存)

 

* 多功能設備總線：預留DOC2000和CF卡接口,，并可通過DOC2000插座口擴展其他總線設備

 

* PCI接口：兼容PCI 2.2,，32位、33/66MHz，支持3個PCI主設備,，多個從設備

 

* USB接口：兼容USB2.0

 

* 視頻輸出：支持通用的STN/TFT LCD面板以及VGA接口輸出,，LCD TFT 16/18/24位25.6萬色,，STN 256色

 

* 異步串口：3通道,，DB-9連接器，傳輸率最高到115,200bps

 

* 通用編程接口GPIO：包括復用的I/O總共76個GPIO

 

* 實時時鐘：提供年,、月,、日、星期,、時,、分、秒等實時信息(±30ppm)

 

* I2C總線：支持400KHz數(shù)據(jù)傳輸率,，板上帶512K的FRAM

 

* SPI總線：外接了SD卡和4線阻觸摸屏控制器

 

* RTL8139以太網(wǎng)接口：10M/100Mbase-TX標準,，標準的帶綠、黃2個LED指示燈的RJ45連接器,，綠燈指示連接狀態(tài),，黃燈指示數(shù)據(jù)傳輸或傳輸速度

 

* PS/2接口：外接PS/2鼠標和鍵盤

 

* CAN接口：支持CAN 2.0A/2.0B協(xié)議，支持10kbps~1Mbps傳輸率

 

* PWM：脈沖寬度調制

 

* eJTAG接口：可外接并口和USB在線調試仿真器,，提供實時在線調試

 

* 音頻輸入：標準3.5mm Audio Jack連接器,，支持8~48KHz@16、20,、24位采樣(開發(fā)板暫不支持)

 

* 音頻輸出：標準3.5mm Audio Jack連接器,，Line Out輸出，支持8~48KHz@16,、20,、24位采樣(開發(fā)板暫不支持)

 

* 工作溫度：-40~85℃

 

* 機械尺寸：核心板：78.9×67.4mm

 

* 擴展板：200×150mm

 

該開發(fā)評估板支持的I/O設備十分豐富，具有一般開發(fā)板所具有的特點外,，如MAC,、USB、Uart,、Parallel,、I2C、AC’97,、PS/2,、SP、PWM,、RTC,、GPIO等，還增加了PCI擴展槽、多功能設備總線,、CAN總線和高分辨率的STN/TFT LCD和VGA顯示接口,。開發(fā)板含2個PCI擴展槽，可以擴展2個PCI主設備,，也可以掛接PCI橋,，進一步擴展PCI設備，十分方便基于PCI總線的產(chǎn)品開發(fā),；多功能擴展總線則提供DOC2000插座加一轉接卡,，可以支持SRAM、I/O設備,、A/D,、D/A及其他擴展設備，包容盡可能多的控制設備,；顯示接口既可以支持VGA方式又可以支持STN/TFT方式,，而且品種十分豐富，支持1bpp,、2bpp,、4bpp、8bpp,、16bpp,、18bpp、24bpp等,，最大分辨率2,048×1,536,，是現(xiàn)有開發(fā)系統(tǒng)最強大的。

 

該開發(fā)評估板配有強大的JX PMON2000,，除了常規(guī)的PMON2000功能外,，還擴展了針對NandFlash、Uart,、USB,、tftp等設備的命令，如Sload,、Nand_write,、Nand_load，使開發(fā)人員十分方便選擇系統(tǒng)介質,。在此BIOS基礎上支持多種介質引導操作系統(tǒng),，即基于NandFlash、串口通訊,、TFTP,、USB盤等方式來加載操作系統(tǒng),，為一般開發(fā)工具所少見的。

 

該開發(fā)評估板還配有界面友好的JXejtag仿真器,，如圖2所示,，支持停止運行、單步運行,、多步運行,、內存或I/O設備讀寫、查看/修改CPU寄存器,、斷點調試,、反匯編操作等功能,。該工具極大方便用戶定位目標系統(tǒng)的軟硬件故障,，加快產(chǎn)品開發(fā)步伐。

 

如何快速構建目標系統(tǒng)

 

用戶如何構建目標系統(tǒng)要根據(jù)產(chǎn)品特點而定,。首先要熟悉聚芯SoC芯片特點,，如果聚芯SoC片上集成的功能已滿足目標產(chǎn)品的要求，那么根據(jù)聚芯開發(fā)板參考設計進行剪裁,，直接設計電原理圖,，與此同時也可在評估板上同步做應用軟件開發(fā)，然后下移到目標產(chǎn)品上,。

 

如果聚芯SoC片上集成的功能還不能滿足目標產(chǎn)品的要求,，那就要做深入的分析，由于聚芯SoC某些功能是復用的,，必須考慮清楚哪些功能是必須的,，哪些功能是不必要的，有些功能通過分時復用(分時驅動總線)來實現(xiàn),，然后通過擴展的PCI總線或多功能設備總線來驅動外接設備,，以滿足目標產(chǎn)品的功能要求。應該說明的是必要的時候,，也可以通過SPI,、USB、I2C,、UART掛接外圍設備,。

 

實際上，聚芯開發(fā)評估板覆蓋了聚芯SoC的特性,，也有BIOS和相應的經(jīng)過剪裁的操作系統(tǒng)(Linux,、VxWorks、WindowCE),，為產(chǎn)品開發(fā)提供了比較精準的參考設計,，客戶很容易在開發(fā)板上構建產(chǎn)品原型,，驗證產(chǎn)品實現(xiàn)的可行性，加快產(chǎn)品開發(fā)周期,。

 

本文小結

 

面向聚芯SoC的開發(fā)工具結合聚芯SoC芯片的特點,，在開發(fā)評估板和在線調試器上有鮮明特色，不僅填補了國產(chǎn)芯片的開發(fā)工具空白,，而且已得到了推廣應用,，也必將推動國內嵌入式開發(fā)工具研究開發(fā)的水平。

　

圖1：聚芯開發(fā)評估板JXEVB-1A,。

 

圖2：聚芯在線調試器界面,。