淺談ARM裸板調(diào)試

我所說的ARM裸板調(diào)試是指ARM的PCB板制作完后，貼片回來的板子，不但沒有任何程序，上電都是第一次。之所以寫一篇blog，是因?yàn)樽罱{(diào)試了一塊ARM板，基于S3C6410的，但是我們把原來的M-DDR DRAM和Nandflash全部都換掉了，硬件做了不小的改動(dòng)。以前也做過類似的裸板調(diào)試，從ARM7到ARM9，再到現(xiàn)在的ARM11。今天就來寫一篇ARM裸板調(diào)試的文章。

如我前面所說，剛拿到ARM裸板的時(shí)候，首先就是要上電。不過上電之前，最好測(cè)一下電源和地是否短路。然后就可以上電了，我一般采用穩(wěn)壓電源，這樣可以看到電流的大小，如果電流太大，說明硬件可能有問題，用手摸摸板子上的芯片，看看是否燙手，查一下各個(gè)電源模塊的供電電壓是否正常。如果ARM板正常，就可以開始了。下面根據(jù)我個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，介紹調(diào)試步驟和可能遇到的問題：

1.連接仿真器，讀寫寄存器
將硬件仿真器插到ARM板的JTAG口上，然后連接PC，現(xiàn)在的ARM仿真器好像都是通過USB和PC相連了。連接好后，就給板子上電，然后打開PC端的調(diào)試軟件，我在這里用的是ARM11的仿真器，調(diào)試軟件用AXD。如果AXD識(shí)別出ARM處理器表示連接成功，如果沒識(shí)別出來就是有問題了。
(1)確認(rèn)ARM處理器的所有供電是否正確
(2)確認(rèn)ARM處理器的RESET管腳
(3)確認(rèn)ARM處理器的晶振是否震動(dòng)
(4)確認(rèn)JTAG接口是否正確
如果上面這4條都正常，仿真器就應(yīng)該可以找到ARM。

2.通過腳本初始化ARM處理器及DRAM
由于是裸板，所以ARM上電以后沒有做過任何的初始化。一般會(huì)通過執(zhí)行一個(gè)腳本來對(duì)ARM做一個(gè)基本的初始化。腳本一般就是一個(gè)txt文件，例如：
setmem 0x36001004 0x4 32
setmem 0x36001010 0x40d 32
setmem 0x36001014 0x6 32
setmem 0x36001018 0x3 32
setmem 0x3600101c 0xf 32
setmem 0x36001020 0xf 32
setmem 0x36001024 0xf 32
mem 0x36001000 +1 32
mem 0x36001004 +1 32
mem 0x36001008 +1 32
mem 0x3600100c +1 32
….
上面的腳本命令是用于AXD軟件的，其中“setmem”命令表示設(shè)置某個(gè)值到某個(gè)地址上，而“mem”命令表示從某個(gè)地址讀一個(gè)值并打印出來。通過這兩條命令，可以設(shè)置ARM內(nèi)部的寄存器，也可以讀出寄存器的值。腳本的作用主要是對(duì)ARM做初始化，一般包括關(guān)閉Interrupt和watchdog，配置clock，配置GPIO，配置DRAM控制器。
如何在AXD中運(yùn)行腳本呢？首先在AXD菜單中選擇”System Views”，然后選擇”Command Line Interface”，會(huì)彈出一個(gè)窗口，在窗口中輸入如下命令：
ob c:/init.txt

該命令的意思是運(yùn)行C盤根目錄下的init.txt中的腳本命令。如圖：


腳本運(yùn)行完成以后，板子上的ARM和DRAM就應(yīng)該已經(jīng)被初始化好了。這時(shí)候可以做讀寫Memory的測(cè)試，在菜單中選擇”Process Views”，然后選擇”Memory”，輸入DRAM的地址，然后修改一些地址上面的值，被改變后的值會(huì)變成紅色，如果可以修改，表示DRAM應(yīng)該工作正常了，這里給一張截圖：


3.通過AXD下載程序到DRAM中運(yùn)行

接下來就是下載程序到DRAM中運(yùn)行了，主要目的是通過該程序來燒錄bootloader?，F(xiàn)在的ARM處理器都很強(qiáng)大，支持多種啟動(dòng)模式。根據(jù)不同的啟動(dòng)模式，要將bootloader燒到不同的介質(zhì)當(dāng)中。在AXD菜單中選擇”File”，然后選擇”Load Memory from File…”，會(huì)彈出一個(gè)窗口，如下：



如圖要在”Address”輸入下載的地址，這個(gè)地址就是Loader_RAM.bin的運(yùn)行地址。下載成功以后，打開串口，然后在AXD的”Command Line Interface”中輸入命令”setpc 0x50000000”，將PC指針指到0x50000000地址上，然后輸入命令”go”開始運(yùn)行。

4.燒錄bootloader，啟動(dòng)ARM板
被下載的程序運(yùn)行以后，就可以通過該程序?qū)ootloader燒錄到Nandflash，NORflash或者SD卡中，具體取決于板子所支持的啟動(dòng)模式。這個(gè)程序可以通過串口下載bootloader。還有一種方法就是在AXD中暫停程序運(yùn)行，然后通過仿真器下載bootloader到DRAM中，然后再在AXD中恢復(fù)程序運(yùn)行，通過最開始下載的程序?qū)⑾螺d的bootloader燒到flash或者SD卡當(dāng)中。
燒錄成功以后，關(guān)電，拔掉仿真器的JTAG，重新上電，這個(gè)時(shí)候ARM板中的bootloader就可以運(yùn)行了。

bootloader運(yùn)行后，工作就容易了?，F(xiàn)在的bootloader都很強(qiáng)大，Linux有uboot，WinCE有Eboot，都能支持燒錄，下載等功能。一般如果是買的開發(fā)板，都會(huì)提供燒錄工具。不過在更換了DRAM和Nandflash以后，燒錄工具可能也需要重新調(diào)試了。而且使用的bootloader也需要做改動(dòng)。