coresight简介

一、coresight

coresight是ARM公司提出的，用于对复杂的SOC，实现debug和trace的架构。该架构，包含了多个coresight组件。众多的coresight组件，构成了一个coresight系统。我们也可以根据coresight架构，实现自己的coresight组件。
每个coresight的组件（component），都要遵循coresight架构的要求。

1、 典型的一个coresight的环境

以下是一个典型的coresight环境，包含了两个ARM core，一个DSP，和众多的coresight组件。这个coresight组件，实现对core，DSP的debug和trace功能。

 

 

 

环境中，总共包括3个通路

trace通路： 将core和DSP内部信息输出到外部
debug通路：对core和DSP实现debug
trigger通路： 用于core和core之间，core和DSP之间，传输trigger信号

1.1、trace通路

trace通路，实现对master组件的数据追踪功能，使用ETM来追踪。
ETM负责追踪处理器和DSP的信息，将信息打包，通过ATB总线发送到trace bus上。trace bus上有trace funnel，funnel接收多个ATB总线数据，然后合并成一个ATB总线数据，发送给replicator。
replicator接收到ATB数据，根据配置，将ATB数据发送给ETB和TPIU。

1.2、debug的通路

debug通路，用于外部的debugger，对ARM core和DSP进行调试功能。
上图中，只考虑了JTAG的port。其实还有SW的port。
DAP接收外部端口的JTAG数据，然后转化成对DAP内部的AP的访问，然后AP再转化为memory-mapped的总线访问，去访问soc内部的资源。
上图中，DAP输出两个memory-mapped总线，一个是debug apb总线，连接到debug APB互联上，用于访问debug组件的寄存器，一个是system bus，连接到bus matrix，用于访问soc的内部的资源。
debug APB互联，连接了有CTI，ETM，HTM，ITM，ETB，TPIU等coresight组件，因此外部的debugger可以通过JTAG port，对这些coresight组件进行访问。
bus matrix一般是连接soc的一些外设，如memory，串口等，因此外部的debugger可以通过JTAG port对这些外设设备进行访问。

1.3、trigger通路

trigger通路，用于给指定的组件发送trigger信号，或者接收指定的组件的trigger信号。这个功能由CTI和CTM来实现。
每个core和DSP都有一个CTI组件相连，CTI可以给处理器（DSP）发送trigger信号，也可以接收处理器（DSP）的trigger信号。
所有的CTI和CTM相连，因此可以实现多个CTI之间的trigger信号的相互发送与接收。

2、coresight组件的种类

2.1、control component

trigger的coresight组件

ECT（embedded cross trigger）
CTI（cross trigger interface）：接收和发送trigger信号
CTM（cross trigger matrix）：CTI之间的trigger信号传递

2.2、trace sources

trace的coresight组件：

ETM（embedded trace macrocells）：追踪指定设备（处理器，DSP）的trace信息，每个设备（处理器，DSP）均有自己的ETM。
AMBA trace macrocells：追踪AMBA总线的trace信息。
PTM（program flow trace macrocells）：
STM（system trace macrocells）：追踪总线互联上的trace信息

2.3、trace links

trace信息传递过程中所需要的中间coresight组件：

trace funnel : 将接收的多个ATB总线数据合并成一个ATB总线数据
replicator: 将一个ATB总线数据，分发成多个ATB总线数据发送
ATB bridge: ATB 桥，用于两个不同的ATB域之间数据传输

2.4、trace sinks

最终接收trace信息的coresight组件

TPIU（trace port interface units）：将ATB数据通过trace port发送给外界
ETB（embedded trace buffers）： 存储ATB数据的buffer
TMC（trace memory controller）：
每个trace sink可以有一个trace formatter。

2.5、debug access port

DAP不属于coresight的组件，但是我们会通过DAP来对coresight的组件进行访问。
DAP包括以下：

APB access port(APB-AP)
AHB access port(AHB-AP)
AXI access port(AXI-AP)
JTAG access port(JTAG-AP)
serial wire JTAG debug port(SWJ-DP)
JTAG debug port(JTAG-DP)
ROM table
DAP主要是由DP和AP组件。DP负责接收外部的JTAG或SW数据，然后转化为对AP的访问，而对AP的访问，是可以发起memory-mapped的访问。因此就可以对内部的资源进行访问。

 

 

 

如上图：
DAP包括了三个AP

APB-AP： 对挂接到debug APB总线上的内部调试设备的访问
AHB-AP： 对挂载在AHB系统总线上的设备的访问
JTAG-AP： 对JTAG设备的访问。这个是兼容以前较早的ARM处理器，如ARM9。这些较早的处理器内部是用JTAG来调试的。但是现在的ARM处理器，已经不用这种方式，统一用memory-mapped方式进行调试。
目前的ARM soc中，一般至少会包括一个DAP。而一个DAP可以包括1-256个AP（access port），AP受DP的控制。只有对AP的访问，才可以转化成memory-mapped总线，对soc的内部资源进行访问。
DP中有一个SELECT寄存器，该寄存器用来选择，DP对AP的访问，是针对于哪一个AP进行访问。
DAP中，是可以有多个AP的，而每次，只能对一个AP进行访问。因为需要对AP进行编号，编号的值就在APSEL位域中。因为这个位域有8位，因此DAP中可以最多有256个AP。

 

 

 

DAP的内部结构如下图：
包括了一个DP，和3个AP，依次是AHB-AP，APB-AP，JTAG-AP。
DP通过JTAG或者SW管脚，连接外部的debugger，和外部debugger进行通信。
DP接收到外部debugger发送的JTAG或SW数据，转化为对内部AP的访问。经过decoder模块，判断是对哪一个AP进行访问，然后将访问信息发送给对应的AP。AP接收到DP的访问后，转化为对应的总线访问，去访问内部资源。然后将访问的信息，才回送给DP，DP再通过JTAG或SW，将访问信息返回给外部的debugger。