计算机工程

作者：刘鹏, 刘杰, 贾讯

单位：江南计算技术研究所, 江苏 无锡 214215

关键词：嵌入式调试,开源片上调试器,自主指令集SoC,前端设计,国产芯片

基金：国家自然科学基金（61732018）。

某自主指令架构系列芯片（简称为GCXP）主要使用基于扫描链重用的硬件调试机制，与主流商用嵌入式芯片产品相比，该硬件调制机制安全性较低且不具备用户交互、程序下载等功能，同时缺乏嵌入式调试软件生态，不利于嵌入式产品的推广与应用。参考ARM CoreSight、RISCV Debug SPEC及SiFive开源芯片Debug Module的实现细节，结合GCXP特权架构，提出一种软硬件协同的调试中断陷入机制。使用自主特权架构中的特权程序替代部分调试中断硬件逻辑，使得在调试模块设计时无需进行CPU协同修改以及操作系统软件接口和上位机调试软件的二次开发，从而避免CPU硬件逻辑修改后大量的验证工作，同时无缝兼容历史CPU IP。分析结果表明，该中断陷入机制与RISCV Debug SPEC协议能够实现良好的协同，可以与SiFive参考开源调试模块协同工作，支持主流交互式调试软件及硬件工具，且调试模块的代码及功能覆盖率都能达到100%，可以满足流片需求。

来源：2022年第9期

《计算机工程》期刊编辑部

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