OpenRisc-29-ORPSoC的debug子系统分析

引言

正如前面所说，“如果把SOC比作一个人的话”，那么debug子系统就相当于医生，可以检测身体的健康状态。本小节就简单分析一下ORPSoC的debug子系统。

debug系统担任两个主要任务，除了调试以外，还负责对flash的编程。

1，子系统的结构

2，结构的说明

整个debug系统可简单的分成两部分，上部分和下部分，上下两部分之间通过JTAG协议通信。

1>上部分

上部分包括PC部分和FTDI。

FTDI是一个4in1的芯片，其中两路是jtag接口（FPGA本身一路，ORPSoC的jtag一路），另外两路是uart，如图：

or32-debug_proxy是FTDI的驱动，可以用svn在opencores官网SVN server上download，其svn目录结构如下：

需要说明的是，trunk目录下的内容较多，可根据需要单独下载对应的子目录：

可使用svn，输入对应的checkout路径下载对应的资源：

2>下部分

下部分是FPGA内部的ORPSoC的模块部分，通过内部自定义协议，根据上部分的jtag指令，读取sprs（特殊功能寄存器）来获得系统状态信息，返回给上部分，最终给or32-elf-gdb（or1200平台的gdb），在终端打印出来，完成调试工作。

 

下部分对应的芯片引脚和模块的端口名称等信息，请参考：

http://blog.csdn.net/rill_zhen/article/details/9044791

3，程序的下载

要想让ORPSoC运行软件至少需要做两部分工作，第一，将ORPSoC的硬件逻辑烧写到FPGA，第二，将软件烧写到ORPSoC的flash里面。

1>对于第一步，不用解释。

2>主要说明一下第二步。

1》通过FPGA的工具操作ORPSoC的altserial_flash_loader模块，这是altera的LPM，这个模块的作用是什么呢？

手册里描述如下：

Serial flash loader megafunction. The altserial_flash_loader is a bridge that allows programming data to cross from the JTAG interface via the FPGA to the active serial interface.

2》altserial_flash_loader将FPGA工具传来的数据（软件程序）保存下来，受ORPSoC的simple_spi模块的控制，传到arbiter_bytebus模块，而arbiter_bytebus模块又是arbiter_dbus的从设备（s3），arbiter_dbus的master正好是or1200_top的data接口。事先存在bootrom里面的指令可以读取spi flash的内容到sdram,然后启动系统。

关于ORPSoC的启动过程，请参考：

http://blog.csdn.net/rill_zhen/article/details/8855743

3>小结

自此，我们对ORPSoC的bootloader（orpmon）启动过程比较清晰了。

1》FPGA工具将orpmon写到altserial_flash_loader。

2》bootrom里面的启动代码的硬件固化。

3》上电运行bootrom的指令

4》bootrom的指令读取altserial_flash_loader到sdram，并运行。

5》加载linux，应用程序

6》系统的大厦展现在我们面前。

7》总体的数据路径如下，

红色：事先初始化。

黄色：上电bootrom运行。

绿色：oprmon的代码读取。

蓝色：oromon的写入内存。

4，小结

本小节简单介绍了ORPSoC的debug系统的结构和调试过程的数据通路。

如果在调试中遇到问题，可以分阶段的逐步的进行分析和排查，解决问题。