调试i.MXRT1170从核工程怎么搞？在线教学

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调试i.MXRT1170从核工程怎么搞？在线教学

大家好，我是痞子衡，是正经搞技术的痞子。今天痞子衡给大家分享的是i.MXRT1170下单独在线调试从核工程的方法（基于IAR）。


两年前痞子衡写过一篇《双核i.MXRT1170之Cortex-M7与Cortex-M4互相激活之道》，那篇文章从离线启动的角度介绍了跑双核应用的基本方法，基本上把双核启动的细节都介绍到了。


在应用开发的阶段，很多时候我们还是需要在线调试的，主核的调试没什么特别要注意的地方，从核的调试大家估计就有点陌生了，今天痞子衡就给大家介绍下 IAR 开发环境下调试从核工程的方法：


一、测试准备
首先需要准备好测试环境，包含必要的软件和硬件，痞子衡的环境如下：


集成开发环境：IAR EW for Arm v9.10.2，[点此下载](https://www.iar.com/products/architectures/
软件开发包：SDK_2.11.0_MIMXRT1170-EVK（Toolchain要包含IAR），点此下载
软件驱动：J-Link driver v7.56b，点此下载
硬件工具：J-Link Plus调试器
硬件开发板：MIMXRT1170-EVK (Rev.C)，含板载 DAP-Link 调试器
我们知道 i.MXRT1170 其实主从核是在 Fuse 里可配的，我们就以默认配置（Cortex-M7 为主，Cortex-M4 为从）为例来介绍，选取的测试工程是 \SDK_2.11.0_MIMXRT1170-EVK\boards\evkmimxrt1170\demo_apps\hello_world\cm4。


二、在IAR下调试
使用 IAR 打开 hello_world_demo_cm4.eww 工程，切换到 debug build （就是在 RAM 中执行）。


2.1 工程选项处理器选 Cortex-M4 核调试情况
我们先来看一下工程选项里处理器选择 Cortex-M4，并且不使能任何额外脚本时调试情况。也就是说在明知主核 Cortex-M7 处于激活状态而 Cortex-M4 处于未激活状态时，IAR C-SPY 调试组件能否工作。

痞子衡分别测试了板载 DAP-Link 调试器以及外接 J-Link 调试器，测试结果均是不能直接调试，DAP-Link 下提示 "Failed to connect to CPU"，J-Link 下提示 "Select core is not same as the target core"。

2.2 工程选项处理器选 NXP MIMXRT1176xxxA_M4 调试情况
再来看一下工程选项里处理器选择 NXP MIMXRT1176xxxA_M4 时调试情况（会调用相关脚本，在 IAR/J-Link 里已经做好）。也就是虽然 Cortex-M4 处于未激活状态，但是有配套脚本会负责激活工作。


J-Link 下是可以直接调试的，在 Debug Log 窗口，我们可以看到有 .jlinkscript 脚本执行的痕迹，脚本打印信息里显示其识别到 Cortex-M4 未激活，并且会做激活相关工作。


Note: 这个跟 NXP MIMXRT1176xxxA_M4 选择相关的 .jlinkscript 脚本在 JLink 驱动安装目录下，由于 log 里没有直接显示路径，那大概率已经被打包进 DLL 文件里了，我们看不到具体脚本代码实现。

DAP-Link 下也是可以直接调试的，在 Debug Log 窗口，我们可以看到 iMXRT_1170.dmac 脚本被执行了，脚本打印信息里显示其识别到 Cortex-M4 未激活，并且会做激活相关工作。


Note: 这个跟 NXP MIMXRT1176xxxA_M4 选择相关的 iMXRT_1170.dmac 脚本在 IAR 安装目录下，具体路径已经在 log 里显示出来了，我们可以看到其具体脚本代码实现。

如果你细心观察，你会发现 DAP-Link 下必须要在工程选项 Debugger / Extra Options 里加 “--macro_param enable_core=1” 语句才能正常调试，这是因为 iMXRT_1170.dmac 脚本需要接受这个参数才能正常激活从核 Cortex-M4。

2.3 自己实现用于从核调试的脚本
现在我们知道了调试从核 Cortex-M4 工程必须要有专门脚本来负责激活从核才行，虽然 IAR/J-Link 里已经做好这个脚本，但是两者行为是否统一我们不清楚（毕竟看不见 J-Link 下脚本源码），而且这个脚本是随着 IAR/J-Link 版本而变化的，具有一定的不可控性。


为了完全掌控从核调试的主动性与确定性，最好我们自己重新实现 IAR/J-Link 下的调试脚本，在线调试时直接指定使用我们自己写的脚本，这样即使工程选项里处理器选择 Cortex-M4 我们也能正常调试。


对于 DAP-Link，我们新建一个 mimxrt1170_connect_cm4_user.mac 文件（具体内容见附录一）放到工程目录下，并且在 IAR 选项里指定使用这个 mac 文件。这个 mac 文件语法详见 《IAR内部C-SPY调试组件配套宏文件(.mac)用法介绍》，其中最重要的是 execUserCoreConnect() 保留宏函数里要做激活 Cortex-M4 工作。


Note: 如果希望调试从核 Cortex-M4 时，主核 Cortex-M7 依然在跑，可以注释掉 mimxrt1170_connect_cm4_user.mac 文件里的 execUserSetup() 函数。

对于 J-Link，我们新建一个 mimxrt1170_connect_cm4_user.jlinkscript 文件（具体内容见附录二）放到工程目录下，并且在 IAR 选项里指定使用这个 jlinkscript 文件。这个 jlinkscript 文件语法详见 《JLink Script文件基础及其在IAR下调用方法》，其中最重要的是 InitTarget() 用户自定义动作函数里要做激活 Cortex-M4 工作。


Note: 如果希望调试从核 Cortex-M4 时，主核 Cortex-M7 依然在跑，可以注释掉 mimxrt1170_connect_cm4_user.jlinkscript 文件里的 AfterResetTarget() 函数。

附录一、IAR 脚本（用于DAP-Link）

1. prepare_core_spin_code(cmVersion)
   
2. {
   
3.     __var start;
   
4.     if (cmVersion == 7)
   
5.     {
   
6.         start = 0x2021FF00;
   
7.         __writeMemory32(start >> 7, 0x40c0c068,  "AP0_Memory");
   
8.     }
   
9.     if (cmVersion == 4)
   
10.     {
    
11.         start = 0x20200000;
    
12.         __writeMemory32(start & 0xFFFF, 0x40c0c000,  "AP0_Memory");
    
13.         __writeMemory32(start >> 16,    0x40c0c004,  "AP0_Memory");
    
14.     }
    
15.     __writeMemory32(start + 0x20, start, "AP0_Memory");
    
16.     __writeMemory32(0x223105, start + 0x4, "AP0_Memory");
    
17. }
    
18. 
    
19. release_core(cmVersion)
    
20. {
    
21.     if (cmVersion == 7)
    
22.     {
    
23.         __writeMemory32(0x2, 0x40c04000, "AP0_Memory");
    
24.     }
    
25.     if (cmVersion == 4)
    
26.     {
    
27.         __writeMemory32(0x1, 0x40c04000, "AP0_Memory");
    
28.     }
    
29. }
    
30. 
    
31. reset_core(cmVersion)
    
32. {
    
33.     __var reg;
    
34.     __var ctrlAddr;
    
35.     __var statAddr;
    
36.     if (cmVersion == 7)
    
37.     {
    
38.         ctrlAddr = 0x40c042a4;
    
39.         statAddr = 0x40c042b0;
    
40.     }
    
41.     if (cmVersion == 4)
    
42.     {
    
43.         ctrlAddr = 0x40c04284;
    
44.         statAddr = 0x40c04290;
    
45.     }
    
46.     __writeMemory32(0x1, ctrlAddr, "AP0_Memory");
    
47.     do
    
48.     {
    
49.         reg = __readMemory32(statAddr, "AP0_Memory");
    
50.         __delay(10);
    
51.     }while(reg & 0x1);
    
52. }
    
53. 
    
54. //_ExecDeviceCoreConnect()
    
55. execUserCoreConnect()
    
56. {
    
57.     __probeCmd("j.i swd /force");
    
58.     // dummy read
    
59.     __readAPReg(2);
    
60.     __delay(10);
    
61.     // Disable system reset caused by sysrstreq from each core
    
62.     __writeMemory32(0x3c00, 0x40C04004, "AP0_Memory");
    
63.     prepare_core_spin_code(4);
    
64.     release_core(4);
    
65.     // switch to AP1
    
66.     __writeDPReg(1<<24, 2);
    
67. }
    
68. 
    
69. execUserPreReset()
    
70. {
    
71.     reset_core(4);
    
72.     release_core(4);
    
73.     __writeDPReg(1<<24, 2);
    
74. }
    
75. 
    
76. execUserSetup()
    
77. {
    
78.     __var reg;
    
79.     reg = __readMemory32(0x40c04000, "AP0_Memory");
    
80.     if((reg & 0x2) == 0)
    
81.     {
    
82.         prepare_core_spin_code(7);
    
83.         reset_core(7);
    
84.     }
    
85. }

复制代码

附录二、J-Link 脚本

1. void prepare_core_spin_code(unsigned int cmVersion)
   
2. {
   
3.     unsigned int start;
   
4.     if (cmVersion == 7)
   
5.     {
   
6.         start = 0x2021FF00;
   
7.         MEM_WriteU32(0x40c0c068,  start >> 7);
   
8.     }
   
9.     if (cmVersion == 4)
   
10.     {
    
11.         start = 0x20200000;
    
12.         MEM_WriteU32(0x40c0c000,  start & 0xFFFF);
    
13.         MEM_WriteU32(0x40C0c004,  start >> 16);
    
14.     }
    
15.     MEM_WriteU32(start,       start + 0x20);
    
16.     // BootROM go_fatal_mode()
    
17.     MEM_WriteU32(start + 0x4, 0x223105);
    
18. }
    
19. 
    
20. void release_core(unsigned int cmVersion)
    
21. {
    
22.     if (cmVersion == 7)
    
23.     {
    
24.         MEM_WriteU32(0x40C04000, 0x2);
    
25.     }
    
26.     if (cmVersion == 4)
    
27.     {
    
28.         MEM_WriteU32(0x40C04000, 0x1);
    
29.     }
    
30. }
    
31. 
    
32. void reset_core(unsigned int cmVersion)
    
33. {
    
34.     unsigned int reg;
    
35.     unsigned int ctrlAddr;
    
36.     unsigned int statAddr;
    
37. 
    
38.     if (cmVersion == 7)
    
39.     {
    
40.         ctrlAddr = 0x40c042a4;
    
41.         statAddr = 0x40c042b0;
    
42.     }
    
43.     if (cmVersion == 4)
    
44.     {
    
45.         ctrlAddr = 0x40c04284;
    
46.         statAddr = 0x40c04290;
    
47.     }
    
48. 
    
49.     MEM_WriteU32(ctrlAddr, 1);
    
50.     do
    
51.     {
    
52.         reg = MEM_ReadU32(statAddr);
    
53.         SYS_Sleep(10);
    
54.     }while (reg & 0x1);
    
55. }
    
56. 
    
57. void InitTarget(void)
    
58. {
    
59.     CPU = CORTEX_M7;
    
60.     // Manually configure AP
    
61.     JLINK_CORESIGHT_AddAP(0, CORESIGHT_AHB_AP);
    
62.     JLINK_CORESIGHT_AddAP(1, CORESIGHT_AHB_AP);
    
63.     JLINK_CORESIGHT_AddAP(2, CORESIGHT_APB_AP);
    
64.     // Dummy read
    
65.     JLINK_CORESIGHT_ReadAP(JLINK_CORESIGHT_AP_REG_IDR);
    
66.     SYS_Sleep(10);
    
67.     // Disable system reset caused by sysrstreq from each core
    
68.     MEM_WriteU32(0x40C04004, 0x3c00);
    
69.     prepare_core_spin_code(4);
    
70.     release_core(4);
    
71.     // Switch to AP1
    
72.     CPU = CORTEX_M4;
    
73.     CORESIGHT_IndexAHBAPToUse = 1;
    
74. }
    
75. 
    
76. void ResetTarget(void)
    
77. {
    
78.     CORESIGHT_IndexAHBAPToUse = 0;
    
79.     reset_core(4);
    
80.     release_core(4);
    
81.     CORESIGHT_IndexAHBAPToUse = 1;
    
82. }
    
83. 
    
84. void AfterResetTarget(void)
    
85. {
    
86.     unsigned int reg;
    
87.     reg = MEM_ReadU32(0x40c04000);
    
88.     if((reg & 0x2) == 0)
    
89.     {
    
90.         prepare_core_spin_code(7);
    
91.         reset_core(7);
    
92.     }
    
93. }

复制代码

至此，i.MXRT1170下单独在线调试从核工程的方法痞子衡便介绍完毕了，掌声在哪里~~~

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woodwang

好文分享

andeyqi

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aaronwsk

学习了学习了

linghz

学习学习

云中飞啊飞

图文讲解，很详细，非常棒！

htwdb

调试i.MXRT1170

eefocus_3816653

好文学习

超級稻草人

有开发板就按教程试试吧。。。

lalala55

学习了，感谢大佬