DS-5教程-使用ARM DS-5 和DSTREAM仿真器调试裸机程序

1 概述

本文介绍使用ARM DS-5创建一个裸机程序，并用DS-5里面的ARM编译器进行编译，编译之后通过DSTREAM仿真器将程序加载到MYD-SAMA5D34开发板的SRAM（内存）上。

通过DS-5和DSTREAM，就可以对SRAM上的程序进行调试，包括单步调试、全速运行、设置断点、寄存器、变量和函数调用等。

本文的程序是一个简单的打印程序，程序在MYD-SAMA5D34开发板SRAM上运行，通过DSTREAM仿真器的半主机机制将打印信息传送到主机上，在DS-5上显示。

说明：如果是应用程序开发，请跳过这一章节，直接进入《ARM DS-5创建和编译linux应用程序》及其后面的 章节，因为裸机程序和kernel调试部分都用到DSTREAM仿真器，没有则无法进行。直接进行应用程序的开发可以不用DSTREAM仿真器，直接使用DS-5就可以了。

2 设备

编号	设备	数量	用途
1	PC机	1	搭建整个开发平台，包括安装DS-5软件，并通过DS-5编译程序。
2	DS-5开发工具	1	ARM开发工具，在Linux或者Window主机下使用其自带的Gcc编译Linux应用程序。 本文适用ARM DS-5的社区版、30天全功能评估版或者专业版。 DS-5 30天评估板请参考设备介绍中的链接。
3	DSTREAM仿真器	1	在调试开发板时，DSTREAM在PC机和开发板之间，用以接受PC机上DS-5的调试命令，并控制开发板执行。
4	MYD-SAMA5D34 （D31/33/35）开发板	1	完美体育·（中国）手机网页版科技基于Atmel芯片ARM Cortex-A5内核开发板，板载的Linux和Android操作系统可以完整结合ARM DS-5进行开发。 本文用到开发板的5V电源、串口线和网线等配件。

3 设备介绍

关于本例程使用的设备，除PC机是通用的设备不做介绍以外，其他设备请参考以下地址了解详细情况。

（1）ARM DS-5详细介绍：/product/ds-5.htm。

（2）获取ARM DS-5的30天评估板：/faq_list.asp?id=473。

（3）MYD-SAMA5D34（D31/33/35）开发板详细介绍：/product/myd-sama5d3x.htm。

（4）MYD-SAMA5D34（D31/33/35）核心板/工控板详细介绍：/product/myc-sama5d3x.htm。

（5）DSTREAM仿真器详细介绍：/product/dstream.htm。

4 开发步骤

M1 创建工程并生成二进制文件

（1）从开发菜单选择“ARM DS-5” > “Eclipse for DS-5”打开DS-5，或者直接双击DS-5桌面快捷图标（需自己创建）打开。然后点击“Go to the workbench”进入DS-5的工程管理界面。

（2）选择菜单栏 File > New > Project，在弹出的对话框中选择“C/C++”下的“C Project”，再点击“Next”。

（3）在C++ Project对话框中，“Project name”中输入工程名称，我们这里以“MYD-SAMA5D34”作为工程名称，再点选“Bare-metal Executable”下的“Empty Project”，点击“Next”进入下一步，如下图：

 

（4）进入下一步后，点击“Finish”完成新建并进入工作界面。

此时在DS-5左侧的工程管理器（project explorer）会看到新创建的工程“MYD-SAMA5D34”，展开会看到”Includes”下自动包含了一些目录，这些是我们编译的时候要用到的，DS-5已经自动添加好了。

（5）再选择菜单File > New > source file”，弹出对话框中的“source file”中输入文件名为”main.c”的C文件，点击“Finish”完成。

（6）自动打开“main.c”文件后（或者双击打开），在注释后面添加mian()函数代码并保存。

/*

 *  main.c

 *

 *  Created on: 2013-8-27

 *  Author: GARY

 *

 *  Copyright: Shenzhen MYIR Tech Limited

 *  Support: www.connollyforboston.com/bbs/

 *

 */

#include

int main(int argc, char** argv)

{

      while(1){

           printf("Welcome to ARM DS-5!\n");   //打印内容

      }

    return 0;

}

添加后如下图：

（7）接下来我们还要创建一个“scatter”文件。择菜单File > New >“Other…”，在弹出的对话框中选择“scatter file editor” > “scatter file”，点击“next”进入下一步。

（8）在父项目框中选择刚刚创建的工程“MYD-SAMA5D34”，“File name”栏输入scatter文件的名称，我们这里用“sama5d3”（该文件可以用于MYD-SAMA5D3X系列开发板，包括MYD-SAMA5D31、MYD-SAMA5D33、MYD-SAMA5D34、MYD-SAMA5D35）。点击“finish”完成，如下图。

（9）DS-5自动打开“sama5d3.scat”文件，我们在文件中输入如下的信息，具体可参考芯片用户手册中的SRAM地址。

SRAM 0x00300000

{

    APP_CODE +0

    {

        * (+RO, +RW, +ZI)

    }

    ARM_LIB_STACKHEAP  0x00301000 EMPTY  0x00001000 ; Application heap and stack

    { }

}

输入完成后如下图。

（10）然后我们要配置一下编译选项。点击“MYD-SAMA5D34”工程，选择菜单“Project” > “Properties”打开“Properties for MYD-SAMA5D34”对话框。如下图，显示工程的一些基本信息。

（11）选择左侧的“C/C++ Build”，点选其中的“general makefile automatically”（默认也是选择），表示使用DS-5自动生成的Makefile文件。如果要用自己手动编写的makefile文件，需要取消点选该项。

（12）点击“C/C++ Build”前面的三角符号，点击“Settings”选项，配置右侧的“Tool Settings”编译工具。

“ARM C Compiler” > “Code Generation” > “Target CPU (--cpu)”配置为“Cortex-A5”。

 

“ARM Assembler” > “Code Generation” > “Target CPU (--cpu)”配置为“Cortex-A5”。

 

“ARM Linker” > “Image Layout” > “Scatter file (--scatter)”选择上面创建的scatter文件的地址，如下图。

配置好后，点击“OK”完成并返回工程管理界面。

 

（13）点选工程管理器（Project Explorer）下的“MYD-SAMA5D34”工程，选择菜单”Project” >“Build Project”编译工程。此时DS-5会自动在“Debug”目录下创建makefile文件，并按照这些规则进行编译。

如果Problems栏下没有“Error”提示，说明编译成功，同时在“MYD-SAMA5D34”工程的“Debug”目录下生成二进制文件“MYD-SAMA5D34.axf”，如下图。

 

M2 连接开发板

（14）连接好DSTREAM仿真器，包括DSTREAM仿真器5V电源线、转接板、USB线（或网线）。

（15）连接好MYD-SAMA5D34开发板，包括开发板5V电源线、DSTREAM上的20PIN-JTAG调试线、以及串口线。

（16）给开发板上电，通过串口终端将开发板停止在“u-boot”界面，如下图。这样做是防止开发板进入系统，影响裸机调试。

M3 调试配置

（16）点选工程管理器（Project Explorer）下的“MYD-SAMA5D34”工程，选择菜单“Run” > “Debug Configurations…”，在弹出的对话框中右击“DS-5 Debugger”，选择“New”新建一个调试选项。

（17）在新建的调试选项中，将调试选项名称改为“MYD-SAMA5D34_Debug”。在“Connection”选项的filter platform中输入“SAMA5D3”，然后选择过滤后 “SAMA5D3x”下 “Bare Metal Debug” > “Debug cortex-a5 via DSTREAM/RVI”。选项的目的是，通过DSTREAM对MYD-SAMA5D34开发板进行裸机调试。如下图。

 

然后再点击“connections”中的“Browse…”按钮，选择DS-5搜索到的DSTREAM仿真器，选择后点击“OK”使用该仿真器，如下图。

 

（18）点击调试选项名称下方的“File”选项，在“Target Configuration”下点击“Workspace…”按钮，然后从“Open”对话框中选择上面生成的二进制文件。

添加后如下图，然后选择“Load symbols”。

 

（19）点击“Debug”按钮开始调试。出现提示是否切换到调试窗口，点击“Yes”即可。

 

（20）如果连接成功，可看到蓝色标示的“connected”文字，同时调试控制窗口显示开发板相应的内核。如下图，DS-5已经连接上了开发吧，并且显示当前连接SAMA5D34里面的第一个Cortex-A5核（如果有多个核，会用#1、#2等标注多核的序号）。

（21）点击如上图的绿色三角形“”，程序就会全速运行，在“App console”栏会打印从MYD-SAMA5D34开发板打印的信息。如下图。

M4 调试视图详解

（21）还是上面的图 “调试控制栏”，显示当前所有的调试名称，并且可以进行调试控制。

 

上图中，各控制按钮的作用为：

 连接目标板

 断开连接

  删除连接

 从main函数或者entry point调试

 继续全速运行

 停止运行

   单步调试

 选择按C程序单步调试，或者按汇编程序调试

（22）命令栏，可以在“commands”后面敲入命令，让开发板执行，比如敲入“step”就会进行单步调试。鼠标位于输入框内，按“Alt + /”可获得命令提示。

 

（23）历史栏，显示所有历史使用的命令。

 

（24）变量栏，显示程序使用的所有变量，在调试的时候可以进行修改。

 

（25）寄存器栏，显示内核里面的所有寄存器，在调试的时候可以对寄存器进行修改。

 

（25）函数栏，显示程序使用的所有函数，以及它们的开始和结束地址。

 

（25）源代码栏，显示源代码。

（26）汇编程序栏，显示程序对应的汇编程序、地址和操作数等。

 

（27）存储器栏，通过输入地址和大小，可以看到相应存储器的内容。如下图，地址输入“0x00300000”（内部SRAM地址），大小输入“1024”，就可以看到对应的存储地址的值。

 

（28）应用程序控制台，这里显示了通过半主机机制从开发板（如MYD-SAMA5D34）返回的打印信息。

 

（29）另外，还有一个比较重要的栏目“Progress”。有时候调试配置不正确，DS-5会一直“connecting”，从“调试控制”栏目又无法停止，这时候就要通过“progress”来停止了，如下图使用进度条后面的红色按钮就可以停止了。

“Progress”可以从菜单栏“window” > “show view” > “Progress”调出。

 

以上就是使用ARM DS-5和DSTREAM仿真器对裸机进行调试的内容。

5 说明

本文使用的是DS-5自带的gcc编译器，适用于ARM Cortex-A5/A7/A8/A9/A12/A15 Linux系统，包括但不限于以下芯片系统：

Avnet ZedBoard, Freescale i.MX6 Dual, Mindspeed T2200 / T3300, pandaboard.org OMAP 5432, Renesas RZ/A1H R7S721001, ST-Ericsson U8540, TI OMAP 543X and TI TMDX570LS04HDK / TMDX570LS12HDK / TMDX570LS31HDK / TMDXRM42HDK / TMDXRM46HDK / TMDXRM48HDK

Altera Arria V SoC, Altera Cyclone V SoC and Atmel ATSAMA5D3x

ARM Versatile Express AEMv7A RTSM (configured as Cortex-A15), ARM Versatile Express Cortex-A15x1 + Cortex-A7x1 RTSM, ARM Versatile Express Cortex-A15x4 + Cortex-A7x4 RTSM, ARM Versatile Express Cortex-A15x1 RTSM, ARM Versatile Express Cortex-A15x2 RTSM, ARM Versatile Express Cortex-A15x4 RTSM, ARM Versatile Express V2P Cortex-A15x2 + Corex-A7x3 and Freescale Vybrid VF6xx

 ARM Versatile Express V2P Cortex-A15, ARM Versatile Express with Cortex-A15 NEON Soft Macrocell Model, ARM Versatile Express with Cortex-R5x2, ARM Versatile Express Cortex-A15x4 + CortexA7x4 RTSM, CALAO Systems Snowball board, NVIDIA Tegra 3, PandaBoard ES, ST-Ericsson AP9500, TI AM3352/4/6/7/8/9 / OMAP 4460 and Xilinx Zynq-7000 EPP ZC702

ARM Emulation Baseboard with ARM1156T2F-S Core Tile, ARM Versatile Express with Cortex-A15x2 Soft Macrocell Model, Atmel AT91SAM9G25 / AT91SAM9X35, LG Electronics L9, Mindspeed M84000 (Transcede 4000) and NXP LPC3131 / LPC3141 / LPC3152,

 ARM Microcontroller Prototyping System (Cortex-M0/Cortex-M1/Cortex-M4), Keil MCBSTR9, ST STA2064/65, ST STR912, TI AM1707 / AM1808 / DM3725 / DM3730 / DM8168 / OMAP 3530 / OMAP L138

ARM Emulation Baseboard with ARM11 MPCore or Cortex-R4F Core Tile, ARM Microcontroller Prototyping System (Cortex-M3), ARM Platform Baseboard for ARM1176JZF-S, ARM Versatile Express A5x2, ARM Versatile Express with Cortex-A15 Soft Macrocell Model, Atmel AT91SAM9M10 / AT91SAM9G35 / AT91SAM9263-EK, CSR SiRFprimaII, Freescale i.MX233, Kyoto KZM-A9-Dual, ST SPEAr1310 and TI DM6467 / Blaze MDP

Atmel AT91SAM9M10, Core Logic CLM9721, Freescale i.MX50, nVidia Tegra 250, Samsung Exynos 4210, ST SPEAr 600, ST-Ericsson U8500 and TI Sitara AM1707/AM1808/AM387x, Integra C6A814x, and OMAP4430。

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