Эмулятор ICE-100B используется в среде разработки CrossCore Embedded Studio (CCES) и VisualDSP++® для создания, тестирования и отладки сложных программных приложений для JTAG-совместимых процессоров Blackfin® компании Analog Devices (перевод документации [1]; аналогичную документацию можно найти в VisualDSP++ 5.0 меню Help -> Manuals -> Hardware Tool Manuals -> ICEs -> ICE-100B emulator). Ключевые возможности эмулятора ICE-100B:
• Совместимость со стандартами Plug-n-Play, USB 2.0. • High-speed USB device (высокоскоростное устройство USB). • USB bus-powered device (устройство USB с питанием от шины). • Предназначен для работы под управлением операционных систем Windows® XP, Windows Vista или Windows 7. • Поддерживает несколько напряжений I/O процессора (1.8V, 2.5V и 3.3V). • Поддержка многоядерных процессоров (Multiprocessor). • Работает на тактовой частоте JTAG 5 МГц.
[Быстрый старт]
В комплект поставки входит сам эмулятор ICE-100B (это маленькая платка без корпуса) и 2-метровый стандартный кабель USB коннектор A (для подключения в USB порт хоста отладки, компьютера PC) - коннектор mini-B (для подключения к эмулятору).
Для корректной работы эмулятора компьютер должен удовлетворять следующей минимальной конфигурации:
• Windows XP SP2 (или более свежей версии), Windows Vista или Windows 7. • CrossCore Embedded Studio 1.0.0 или VisualDSP++ 5.0 Update 7 (или более свежий апдейт).
Установка состоит из шагов, выполненных в следующем порядке:
1. Установка программного обеспечения эмулятора. 2. Конфигурирование и подключение интерфейса JTAG. 3. Проверка инсталляции драйвера и подключение к отлаживаемой целевой системе (Emulation Target). 4. Подача питания на отлаживаемое устройство.
Установите CCES 1.0.0 или VisualDSP++ 5.0 Update 7 (или более свежую версию). В этих пакетах программного обеспечения имеется драйвер USB, необходимый для аппаратуры эмулятора ICE-100B.
Примечание: если Вы подключите ICE-100B перед установкой ПО, то мастер установки драйверов операционной системы Windows может не найти драйвер для эмулятора.
На этом шаге устанавливают рабочее напряжение подсистемы ввода/вывода отлаживаемого процессора перемычками JP1, выбор режима работы ПО перемычкой JP2, и выполняют кабельные соединения эмулятора. Выполните следующие действия:
1. Выберите уровни логики эмулятора, которые должны присутствовать на контактах интерфейса JTAG отлаживаемого процессора. Это делается сменой положения перемычек JP1 (см. рис. 1-1).
Рис. 1-1. Расположение контактов перемычек JP1.
Эмулятор ICE-100B поставляется с перемычками, установленными в положение 1-3 и 2-4 (состояние по умолчанию, соответствующее выбранному уровню 3.3V). В таблице 1-1 показаны возможные положения перемычек для разных уровней сигналов JTAG.
Таблица 1-1. Выбор рабочего напряжения интерфейса JTAG (Target Voltage).
Напряжение
Позиции установки перемычек JP1
3.3V
1-3, 2-4
2.5V
1-2, 3-4
1.8
3-5, 2-4
2. Убедитесь, перемычка JP2 не установлена, когда используете VisualDSP++ или CrossCore Embedded Studio. Возможно, что перемычка висит на одном из контактов, тогда считается, что она не установлена. Возможные состояния перемычки JP2 см. в таблице 1-2.
Таблица 1-2. Возможные положения перемычки JP2.
Положение перемычки JP2
Используемый инструментарий
Не установлена
VisualDSP++ или CCES
Установлена
GNU tool chain для процессоров Blackfin
3. Подключите один конец кабеля USB (коннектор USB Type A) в порт хоста отладки, и другой его конец (коннектор miniUSB Type B) в гнездо на плате эмулятора.
Перед использованием эмулятора ICE-100B проверьте, корректно ли установился его драйвер в операционной системе Windows. Это можно выполнить, просматривая список подключенного оборудования в Диспетчере Устройств операционной системы (Windows Device Manager, см. рис. 1-2). Подключенный эмулятор ICE-100B должен быть виден в разделе ADI Development Tools, и возле устройства эмулятора не должно быть желтых вопросительных знаков.
Рис. 1-2. Проверка установки драйвера.
Убедитесь, что к отлаживаемой системе не подключено питание, и что между шинами земли хоста отладки и отлаживаемой системы отсутствует статическое напряжение либо напряжение переменного тока, наведенное из-за отсутствия корректного заземления. Затем подключите плоским кабелем 14-выводный коннектор JTAG (J1) на плате эмулятора ICE-100B к соответствующему коннектору JTAG, расположенному на плате отлаживаемого устройства.
Важное условие в момент подключения JTAG - отсутствие напряжения между компьютером PC (хост отладки) и отлаживаемым устройством. Это напряжение может появиться из-за наличия фильтров сетевого напряжения 220V, в состав которых входят сухие конденсаторы номиналом 0.1..0.22 мкф. Поэтому из-за отсутствия заземления (или если предварительно не соединены шины земли отлаживаемого устройства и хоста отладки) на выводах драйвера JTAG может появиться недопустимо высокое напряжение переменного тока порядка уровнем 110V или даже больше, что может вывести из строя отлаживаемое устройство или эмулятор JTAG.
На эмуляторе коннектор JTAG представлен 14-выводным гнездом "мама", на котором имеется заглушка в позиции вывода 3. Это служит своеобразным "ключом", предотвращающим неправильное подключение коннектора. Таким образом, на коннекторе "папа" плоского кабеля штырек 3 должен быть отрезан. На рис. 1-3 показана цоколевка коннектора J1 "мама" (вид снаружи, со стороны гнезд). Подробное описание сигналов интерфейса JTAG см. в статье [2].
Рис. 1-3. Расположение выводов J1 (интерфейс JTAG).
1. Для работы системы отладки подайте питание на отлаживаемое устройство. 2. Если это еще не сделано, то соедините кабелем USB хост отладки и эмулятор ICE-100B. Эмулятор ICE-100B это устройство USB с питанием от шины USB, поэтому его подключение к порту USB хоста подает питание на эмулятор. 3. Запустите CrossCore Embedded Studio или VisualDSP++.
Отключение ICE-100B выполняется следующим образом.
1. Выйдите из CrossCore Embedded Studio или VisualDSP++. 2. Отключите кабель USB, соединяющий эмулятор и хост отладки. 3. Отключите питание отлаживаемого устройства.
Примечание: зеленый светодиод эмулятора PWR LED (power LED) будет гореть, когда питание подано на эмулятор, и плата не находится в состоянии сна (hibernate state).
4. Теперь эмулятор (его интерфейс JTAG) может быть отключен от отлаживаемого устройства.
Для информации о проектировании пользовательских процессорных систем (отлаживаемых устройств) в контексте организации в них интерфейса JTAG см. руководство Engineer-to-Engineer Note "Analog Devices JTAG Emulation Technical Reference (EE-68)", доступное на сайте компании Analog Devices. Также см. статью [2].
После всех выполненных перечисленных выше шагов аппаратура эмулятора готова к использованию в составе системы отладки CCES или VisualDSP++, что позволяет разрабатывать встроенное программное обеспечение для процессоров DSP от Analog Devices. Дополнительную информацию ниже см. в разделе "Конфигуратор программного обеспечения".
[Конфигуратор программного обеспечения]
Системы разработки CrossCore Embedded Studio (CCES) и VisualDSP++ требуют описания Вашей используемой платформы (цепочки JTAG, JTAG chain). Определение платформы необходимо для программного обеспечения, которое обменивается данными с аппаратурой процессора через эмулятор [3].
В составе VisualDSP++ и CCES имеется утилита конфигуратора (target configurator), применяемая для настройки сессии отладки и проверки аппаратуры эмулятора. Утилита конфигуратора выполняет детектирование и выбор напряжения сигналов ввода/вывода JTAG. Используйте ICE Test (часть target configurator) для тестирования отлаживаемой системы (target). Если обнаружены какие-либо ошибки, то утилита немедленно сообщит о них и завершит тест. В каждом сообщении об ошибке содержатся рекомендации по решению проблемы.
См. онлайн-help для получения информации по темам "target configurator", "JTAG frequency" и "ICE test".
Рабочая частота JTAG. Эмулятор ICE-100B поддерживает тактирование JTAG на частоте 5 МГц. Имеется некая взаимосвязь между частотой тактов JTAG и тактовой частотой ядра отлаживаемого процессора. Частота ядра (core clock, CCLK) должна быть как минимум вдвое больше частоты JTAG, чтобы интерфейс JTAG мог правильно функционировать. На новых процессорах Analog Devices частота тактов ядра может изменяться под управлением встроенного программного обеспечения, либо перемычками.
Внимание: если требуемое соотношения частот ядра/JTAG не выполняется, то будут происходить ошибки сканирования, что не даст соединения эмулятора с отлаживаемым процессором.
Чтобы предоставить всестороннюю консультацию поиска неисправностей и информацию о гарантии для всех эмуляторов и плат разработчика EZ-KIT Lite, компания Analog Devices предоставляет указания для инженеров (Engineer-to-Engineer Note), Emulator and EZ-KIT Lite Evaluation System Troubleshooting Guide (EE-175), которое доступно на сайте компании www.analog.com.
Этот EE-Note может использоваться для решения многих проблем инсталляции, соединения, программного обеспечения, влияющих на использование внутрисхемных эмуляторов (in-circuit emulator, ICE) и плат разработчика EZ-KIT Lite от компании Analog Devices, что позволит избежать ошибочных возвратов подозреваемых в неисправностях аппаратных устройств. Пожалуйста проделайте шаги по решению проблем (troubleshooting), описанные в этом документе, до того, как обращаться в службу технической поддержки (Analog Devices Processor Tools Support).
Также в этом EE-Note содержится полная информация о гарантии (warranty) и авторизации по возврату (return material authorization, RMA) для эмуляторов и плат разработчика EZ-KIT Lite. Обычно эмуляторы в течение 1 года находятся под защитой гарантии, и ремонт в течение этого периода бесплатен, однако есть некоторые ограничения для этой гарантии (подробнее см. EE-175).
[Аппаратура эмулятора ICE-100B]
Светодиоды (LED). На плате эмулятора находятся 3 светодиода (см. рис. 2-1):
PWR LED. Power LED, светодиод индикации, что на ICE-100B подано питание. MON LED. Monitor LED, он обозначает, что ICE-100B сконфигурирован по шине USB. STAT LED. Status LED, обозначающий, что ICE-100B игнорирует сигнал EMU.
Рис. 2-1. Места расположения светодиодов LED, вид на верхнюю сторону платы эмулятора (сторона установки деталей).
Сброс отлаживаемой системы. Когда осуществляется удаленная отладка, то возможность сбросить отлаживаемый процессор (target) будет очень полезной. Сброс target может происходить через программное обеспечение, или путем запайки проводника от эмулятора ICE-100B до target (отлаживаемая система).
Чтобы припаять провод сброса от ICE-100B до отлаживаемой системы:
• На плате эмулятора ICE-100B находятся две точки пайки, помеченные текстом RESET (позиция на плате P3) возле коннектора JTAG (J1) и коннектором USB (P1), см. рис. 2-2. • Для версии уровня сброса с активным лог. 0 (~RESET) запаяйте провод между квадратным контактом (вывод 1) перемычки P3 и сигнальным входом ~RESET отлаживаемой системы. • Для версии уровня сброса с активным лог. 1 (RESET) запаяйте провод между круглым контактом (вывод 2) перемычки P3 и сигнальным входом RESET отлаживаемой системы.
Рис. 2-2. Сброс отлаживаемой системы.
Чтобы выполнить сброс через программное обеспечение, используйте команду Reset Target.
• В среде CCES это делается через меню Target -> Debug -> Reset Target. • В среде VisualDSP++ выберите в меню Debug -> Reset Target.
Команда Reset Target посылает импульс сброса указанной длительности на target, и открывает окно диалога Reset Target Options. См. онлайн-help для получения дополнительной информации.
[Пользовательские процессорные платы]
При разработке плат систем с использованием процессоров Analog Devices и DSP нужно соблюдать специальные требования по корректной разводке и организации цепей JTAG [2, 3]. Если печатная плата устройства не разработана правильно, то обмен данными через порт JTAG может не работать. Другие нежелательные эффекты могут заключаться в том, что интерфейс работает, но не может использоваться на самой высокой возможной частоте JTAG. Тактовая частота JTAG зависит как от модели процессора Analog Devices, так и характеристик задержек сигналов на пользовательской плате.
Для гарантии правильной разработки интерфейса JTAG платы обратитесь к EE-Note "Analog Devices JTAG Emulation Technical Reference" (EE-68), доступному на сайте компании Analog Devices. Это техническое руководство по реализации интерфейса JTAG на Вашей целевой системе отладки.
[Механические спецификации]
Внешние размеры платы эмулятора ICE-100B составляют 2.99 x 0.785 дюйма (76 x 19 мм). Высота коннектора JTAG (J1) приблизительно 0.310 дюймов (7.9 мм). Самый высокий компонент на верхней стороне платы 0.235 дюйма (6 мм), и самый высокий на низкой стороне 0.045 дюйма (1.14 мм), см. рис. 2-3.
Рис. 2-3. Размеры платы эмулятора ICE-100B.
Если плата системы подсоединяется к эмулятору напрямую, без плоского кабеля, то следует иметь в виду, что под эмулятором не должны находиться компоненты выше, чем примерно 0.15 дюйма (3.81 мм). Остерегайтесь электрического замыкания между компонентами эмулятора и компонентами платы отлаживаемой системы - если есть в этом какие-то опасения, то используйте изолятор (я одел на плату эмулятора полупрозрачный термоусадочный кембрик).
Для получения техподдержки посетите страничку Embedded Processing and DSP Technical Support (http://www.analog.com/support).
На этой странице сайта Вы можете:
• Получить доступ к форуму EngineerZone DSP Support, где команда поддержки Analog Devices и другие разработчики обмениваются идеями и отвечают на вопросы. • Выполнить поиск по базе знаний (Knowledge Base), содержащей апноуты, даташиты, примеры кода и другую информацию. • Напрямую обратиться за помощью к команде службы поддержки (Technical Support team), заполнив соответствующую форму запроса.
Альтернативно Вы можете связаться с техподдержкой напрямую следующим образом:
• С проблемами, касающимися инструментария, пошлите их описание электронной почтой по адресу: processor.tools.support@analog.com. • С проблемами, связанными с процессорами, пошлите описание электронной почтой в группу Application Engineering: processor.support@analog.com.
