用戶進行嵌入式系統開發時，選擇合適的開發工具可以加快開發進度，節省開發成本。因此集成開發環境(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品方可完成，主要有指令集模擬器、駐留監控軟件、JTAG仿真器、在線仿真器等。

 

目前比較著名的集成開發環境有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公司生產的專門用于調試ARM7系列的JEENI仿真器、ARM公司自己開發的JTAG在線仿真器Multi-ICE。目前國產的開發工具基本上還是空白。

聚芯開發工具的概要說明

 

聚芯SoC是在中科院知識創新工程、863項目“高速32位嵌入式CPU開發”、北京市工業發展資金等支持下開發的重要創新成果。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。

 

聚芯SoC也有自身的集成開發環境(IDE)，主要以移植為主，能很好的支持Linux開發環境，本文重點放在開發評估板和Ejtag仿真器上。聚芯開發工具具有自身鮮明特點，能支持兼容PMON2000的BIOS系統和豐富的4種系統加載手段(業界少見)，即基于NandFlash、串口通訊、TFTP、USB盤等方式來加載操作系統。聚芯開發工具提供了強大的可擴展性好的評估板，開發評估板除了一般嵌入式開發板常有的功能外，還支持PCI擴展、多功能設備總線擴展等功能，拓展了原型系統覆蓋范圍。此外，聚芯開發工具還提供強大的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品。

 

聚芯開發評估板和在線調試器

 

聚芯開發評估板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年數據保存)

 

* 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數據傳輸率，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，黃燈指示數據傳輸或傳輸速度

 

* 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

 

該開發評估板支持的I/O設備十分豐富，具有一般開發板所具有的特點外，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總線的產品開發；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，是現有開發系統最強大的。

 

該開發評估板配有強大的JX PMON2000，除了常規的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，使開發人員十分方便選擇系統介質。在此BIOS基礎上支持多種介質引導操作系統，即基于NandFlash、串口通訊、TFTP、USB盤等方式來加載操作系統，為一般開發工具所少見的。

 

該開發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的軟硬件故障，加快產品開發步伐。

 

如何快速構建目標系統

 

用戶如何構建目標系統要根據產品特點而定。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品的要求，那么根據聚芯開發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，然后下移到目標產品上。

 

如果聚芯SoC片上集成的功能還不能滿足目標產品的要求，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，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，聚芯開發評估板覆蓋了聚芯SoC的特性，也有BIOS和相應的經過剪裁的操作系統(Linux、VxWorks、WindowCE)，為產品開發提供了比較精準的參考設計，客戶很容易在開發板上構建產品原型，驗證產品實現的可行性，加快產品開發周期。

 

本文小結

 

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

　

圖1：聚芯開發評估板JXEVB-1A。

 

圖2：聚芯在線調試器界面。