arm7TDMI寄存器和内存访问的实现

    边界扫描链分布在ARM7TDMI的32位数据总线的周围， arm7TDMI每次取指令或者进行数据存储时都要通过32位数据总线进行。这样， 通过边界扫描链1， 就可以插入新指令或者新数据， 同时也可以捕获出现在数据总线上的数据。通过这种方式， 可以检查和修改arm7TDMI的通用寄存器和系统内存。

    以读取寄存器R0 的值为例， 介绍边界扫描链1 的操作过程。

    读取寄存器R0的值可以用指令STR R0， [R0] （ 机器码为0xE5800000） 来实现。该指令可将寄存器R0 的值存储到内存单元R0中去。因为在ARM7TDMI处于调试状态时， ARM7TDMI和外部是隔离开的， 所以该指令实际上不能访问内存单元，也不会对内存单元产生任何影响。使用指令STR R0， [R0]可使得寄存器R0的值出现在数据总线上， 这样就可以通过扫描链1将其捕获，然后从TDO输出。指令STR R0， [R0]的执行需要两个指令执行周期。在第一个指令执行周期， 执行地址计算； 在第二个指令执行周期，将寄存器R0的值放到数据总线上去。对arm寄存器写操作及访问内存的方法与此类似，都是通过扫描链1， 只是所使用的指令不同而已。

    网络编程

    通过网络编程， 可以对目标系统实现远程调试。网络通信通过μClinux下的socket编程实现，首先PC（调试主机）通过网络向仿真器发送命令， 仿真器通过统一的程序接口分析调试命令， 并将调试命令转换成JTAG标准所要求的时序，通过I/O口线发送到目标板； 然后目标板执行命令，并将命令执行后得到的调试信息返回给仿真器， 接着仿真器将调试信息通过网络发送给PC，这样用户在PC上便得到了调试信息。

    JTAG调试器测试及部分执行结果

    本设计最终完成了一种在Linux终端下操作的JTAG调试器。调试器上电后便在μClinux 下自动运行调试器客户端程序， 同时在PC的Cygwin环境下运行JTAG调试器服务器端程序jtager ， 建立网络连接。然后在Cygwin下键入用户调试命令， 执行下列操作： （1）写目标板上的CPU状态；（2）读写编址在统一内存空间的外部设备寄存器； （3）读写目标机上的RAM； （4）读写目标机上的固态存储设备， 如Flash；（5）对嵌入式ICE- RT进行调试。

    设计实现的调试器的用户命令较多， 下面仅列出两条典型命令IDCODE 和REG 执行后的结果。

    执行IDCODE命令后， 读出了一个基于S3C4510B的目标开发板内的CPUID号， 从而得到Device ID=0x1F0F0F0F.通过逻辑分析仪分析几个JTAG接口信号的时序关系， 可以观察到JTAG扫描连的访问过程以及该过程中各种状态的转移，结果与JTAG＿调试原理吻合。

    执行RE命令后， 得到了寄存器R0~R15及CPSR内容， 即读出了目标开发板处理器S3C4510B在当前处理器模式下的所有寄存器值， 而且还可以通过其他命令对其进行修改。

    此外， 通过扫描链2可以访问嵌入式ICE- RT的17个宽度不同的内部调试寄存器， 通过这些寄存器使目标arm7TDMI分别进入调试状态的3种方式， 即控制DBGRQ信号、断点和观察点， 实现在线调试功能。