痞子衡嵌入式：大话双核i.MXRT1170之单独在线调试从核工程的方法(IAR篇)
大家好，我是痞子衡，是正经搞技术的痞子。今天痞子衡给大家分享的是i.MXRT1170下单独在线调试从核工程的方法（基于IAR）。
两年前痞子衡写过一篇《双核i.MXRT1170之Cortex-M7与Cortex-M4互相激活之道》，那篇文章从离线启动的角度介绍了跑双核应用的基本方法，基本上把双核启动的细节都介绍到了。
在应用开发的阶段，很多时候我们还是需要在线调试的，主核的调试没什么特别要注意的地方，从核的调试大家估计就有点陌生了，今天痞子衡就给大家介绍下 IAR 开发环境下调试从核工程的方法：
一、测试准备
首先需要准备好测试环境，包含必要的软件和硬件，痞子衡的环境如下：
我们知道 i.MXRT1170 其实主从核是在 Fuse 里可配的，我们就以默认配置（Cortex-M7 为主，Cortex-M4 为从）为例来介绍，选取的测试工程是 \SDK_2.11.0_MIMXRT1170-EVK\boards\evkmimxrt1170\demo_apps\hello_world\cm4。
二、在IAR下调试
使用 IAR 打开 hello_world_demo_cm4.eww 工程，切换到 debug build （就是在 RAM 中执行）。
2.1 工程选项处理器选 Cortex-M4 核调试情况
我们先来看一下工程选项里处理器选择 Cortex-M4，并且不使能任何额外脚本时调试情况。也就是说在明知主核 Cortex-M7 处于激活状态而 Cortex-M4 处于未激活状态时，IAR C-SPY 调试组件能否工作。
痞子衡分别测试了板载 DAP-Link 调试器以及外接 J-Link 调试器，测试结果均是不能直接调试，DAP-Link 下提示 "Failed to connect to CPU"，J-Link 下提示 "Select core is not same as the target core"。
2.2 工程选项处理器选 NXP MIMXRT1176xxxA_M4 调试情况
再来看一下工程选项里处理器选择 NXP MIMXRT1176xxxA_M4 时调试情况（会调用相关脚本，在 IAR/J-Link 里已经做好）。也就是虽然 Cortex-M4 处于未激活状态，但是有配套脚本会负责激活工作。
J-Link 下是可以直接调试的，在 Debug Log 窗口，我们可以看到有 .jlinkscript 脚本执行的痕迹，脚本打印信息里显示其识别到 Cortex-M4 未激活，并且会做激活相关工作。
- Note: 这个跟 NXP MIMXRT1176xxxA_M4 选择相关的 .jlinkscript 脚本在 JLink 驱动安装目录下，由于 log 里没有直接显示路径，那大概率已经被打包进 DLL 文件里了，我们看不到具体脚本代码实现。
DAP-Link 下也是可以直接调试的，在 Debug Log 窗口，我们可以看到 iMXRT_1170.dmac 脚本被执行了，脚本打印信息里显示其识别到 Cortex-M4 未激活，并且会做激活相关工作。
- Note: 这个跟 NXP MIMXRT1176xxxA_M4 选择相关的 iMXRT_1170.dmac 脚本在 IAR 安装目录下，具体路径已经在 log 里显示出来了，我们可以看到其具体脚本代码实现。
如果你细心观察，你会发现 DAP-Link 下必须要在工程选项 Debugger / Extra Options 里加 “--macro_param enable_core=1” 语句才能正常调试，这是因为 iMXRT_1170.dmac 脚本需要接受这个参数才能正常激活从核 Cortex-M4。
2.3 自己实现用于从核调试的脚本
现在我们知道了调试从核 Cortex-M4 工程必须要有专门脚本来负责激活从核才行，虽然 IAR/J-Link 里已经做好这个脚本，但是两者行为是否统一我们不清楚（毕竟看不见 J-Link 下脚本源码），而且这个脚本是随着 IAR/J-Link 版本而变化的，具有一定的不可控性。
为了完全掌控从核调试的主动性与确定性，最好我们自己重新实现 IAR/J-Link 下的调试脚本，在线调试时直接指定使用我们自己写的脚本，这样即使工程选项里处理器选择 Cortex-M4 我们也能正常调试。
对于 DAP-Link，我们新建一个 mimxrt1170_connect_cm4_user.mac 文件（具体内容见附录一）放到工程目录下，并且在 IAR 选项里指定使用这个 mac 文件。这个 mac 文件语法详见 《IAR内部C-SPY调试组件配套宏文件(.mac)用法介绍》，其中最重要的是 execUserCoreConnect() 保留宏函数里要做激活 Cortex-M4 工作。
- Note: 如果希望调试从核 Cortex-M4 时，主核 Cortex-M7 依然在跑，可以注释掉 mimxrt1170_connect_cm4_user.mac 文件里的 execUserSetup() 函数。
对于 J-Link，我们新建一个 mimxrt1170_connect_cm4_user.jlinkscript 文件（具体内容见附录二）放到工程目录下，并且在 IAR 选项里指定使用这个 jlinkscript 文件。这个 jlinkscript 文件语法详见 《JLink Script文件基础及其在IAR下调用方法》，其中最重要的是 InitTarget() 用户自定义动作函数里要做激活 Cortex-M4 工作。
- Note: 如果希望调试从核 Cortex-M4 时，主核 Cortex-M7 依然在跑，可以注释掉 mimxrt1170_connect_cm4_user.jlinkscript 文件里的 AfterResetTarget() 函数。
附录一、IAR 脚本（用于DAP-Link）
prepare_core_spin_code(cmVersion)
{
__var start;
if (cmVersion == 7)
{
start = 0x2021FF00;
__writeMemory32(start >> 7, 0x40c0c068, "AP0_Memory");
}
if (cmVersion == 4)
{
start = 0x20200000;
__writeMemory32(start & 0xFFFF, 0x40c0c000, "AP0_Memory");
__writeMemory32(start >> 16, 0x40c0c004, "AP0_Memory");
}
__writeMemory32(start + 0x20, start, "AP0_Memory");
__writeMemory32(0x223105, start + 0x4, "AP0_Memory");
}
release_core(cmVersion)
{
if (cmVersion == 7)
{
__writeMemory32(0x2, 0x40c04000, "AP0_Memory");
}
if (cmVersion == 4)
{
__writeMemory32(0x1, 0x40c04000, "AP0_Memory");
}
}
reset_core(cmVersion)
{
__var reg;
__var ctrlAddr;
__var statAddr;
if (cmVersion == 7)
{
ctrlAddr = 0x40c042a4;
statAddr = 0x40c042b0;
}
if (cmVersion == 4)
{
ctrlAddr = 0x40c04284;
statAddr = 0x40c04290;
}
__writeMemory32(0x1, ctrlAddr, "AP0_Memory");
do
{
reg = __readMemory32(statAddr, "AP0_Memory");
__delay(10);
}while(reg & 0x1);
}
//_ExecDeviceCoreConnect()
execUserCoreConnect()
{
__probeCmd("j.i swd /force");
// dummy read
__readAPReg(2);
__delay(10);
// Disable system reset caused by sysrstreq from each core
__writeMemory32(0x3c00, 0x40C04004, "AP0_Memory");
prepare_core_spin_code(4);
release_core(4);
// switch to AP1
__writeDPReg(1<<24, 2);
}
execUserPreReset()
{
reset_core(4);
release_core(4);
__writeDPReg(1<<24, 2);
}
execUserSetup()
{
__var reg;
reg = __readMemory32(0x40c04000, "AP0_Memory");
if((reg & 0x2) == 0)
{
prepare_core_spin_code(7);
reset_core(7);
}
}
附录二、J-Link 脚本
void prepare_core_spin_code(unsigned int cmVersion)
{
unsigned int start;
if (cmVersion == 7)
{
start = 0x2021FF00;
MEM_WriteU32(0x40c0c068, start >> 7);
}
if (cmVersion == 4)
{
start = 0x20200000;
MEM_WriteU32(0x40c0c000, start & 0xFFFF);
MEM_WriteU32(0x40C0c004, start >> 16);
}
MEM_WriteU32(start, start + 0x20);
// BootROM go_fatal_mode()
MEM_WriteU32(start + 0x4, 0x223105);
}
void release_core(unsigned int cmVersion)
{
if (cmVersion == 7)
{
MEM_WriteU32(0x40C04000, 0x2);
}
if (cmVersion == 4)
{
MEM_WriteU32(0x40C04000, 0x1);
}
}
void reset_core(unsigned int cmVersion)
{
unsigned int reg;
unsigned int ctrlAddr;
unsigned int statAddr;
if (cmVersion == 7)
{
ctrlAddr = 0x40c042a4;
statAddr = 0x40c042b0;
}
if (cmVersion == 4)
{
ctrlAddr = 0x40c04284;
statAddr = 0x40c04290;
}
MEM_WriteU32(ctrlAddr, 1);
do
{
reg = MEM_ReadU32(statAddr);
SYS_Sleep(10);
}while (reg & 0x1);
}
void InitTarget(void)
{
CPU = CORTEX_M7;
// Manually configure AP
JLINK_CORESIGHT_AddAP(0, CORESIGHT_AHB_AP);
JLINK_CORESIGHT_AddAP(1, CORESIGHT_AHB_AP);
JLINK_CORESIGHT_AddAP(2, CORESIGHT_APB_AP);
// Dummy read
JLINK_CORESIGHT_ReadAP(JLINK_CORESIGHT_AP_REG_IDR);
SYS_Sleep(10);
// Disable system reset caused by sysrstreq from each core
MEM_WriteU32(0x40C04004, 0x3c00);
prepare_core_spin_code(4);
release_core(4);
// Switch to AP1
CPU = CORTEX_M4;
CORESIGHT_IndexAHBAPToUse = 1;
}
void ResetTarget(void)
{
CORESIGHT_IndexAHBAPToUse = 0;
reset_core(4);
release_core(4);
CORESIGHT_IndexAHBAPToUse = 1;
}
void AfterResetTarget(void)
{
unsigned int reg;
reg = MEM_ReadU32(0x40c04000);
if((reg & 0x2) == 0)
{
prepare_core_spin_code(7);
reset_core(7);
}
}
至此，i.MXRT1170下单独在线调试从核工程的方法痞子衡便介绍完毕了，掌声在哪里~~~
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衡杰(痞子衡)，目前就职于某全球顶级半导体原厂MCU系统部门，担任高级嵌入式系统应用工程师。
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