嵌入式硬件调试

　　相对于软件调试而言，使用硬件调试器可以获得更强大的调试功能和更优秀的调试性能。硬件调试器的基本原理是通过仿真硬件的执行过程，让开发者在调试时可以随时了解到系统的当前执行情况。目前嵌入式系统开发中最常用到的硬件调试器是ROM Monitor、ROM Emulator、In-Circuit Emulator和In-Circuit Debugger。

　　采用ROM Monitor方式进行交叉调试需要在宿主机上运行调试器，在目标机上运行ROM监视器(ROM Monitor)和被调试程序，宿主机通过调试器与目标机上的ROM监视器建立通信连接，它们之间的通信遵循远程调试协议。ROM监视器可以是一段运行在目标机ROM上的可执行程序，也可以是一个专门的硬件调试设备，它负责监控目标机上被调试程序的运行情况，能够与宿主机端的调试器一同完成对应用程序的调试。在使用这种调试方式时，被调试程序首先通过ROM监视器下载到目标机，然后在ROM监视器的监控下完成调试，目前使用的绝大部分ROM监视器能够完成设置断点、单步执行、查看寄存器、修改内存空间等各项调试功能。

　　采用ROM Emulator方式进行交叉调试时需要使用ROM仿真器，它通常被插入到目标机上的ROM插槽中，专门用于仿真目标机上的ROM芯片。在使用这种调试方式时，被调试程序首先下载到ROM仿真器中，它等效于下载到目标机的ROM芯片上，然后在ROM仿真器中完成对目标程序的调试。ROM Emulator调试方式通过使用一个ROM仿真器，虽然避免了每次修改程序后都必须重新烧写到目标机ROM中这一费时费力的操作，但由于ROM仿真器本身比较昂贵，功能相对来讲又比较单一，因此只适应于某些特定场合。

　　采用In-Circuit Emulator(ICE)方式进行交叉调试时需要使用在线仿真器，它是仿照目标机上的CPU而专门设计的硬件，可以完全仿真处理器芯片的行为，并且提供了非常丰富的调试功能。在使用在线仿真器进行调试的过程中，可以按顺序单步执行，也可以倒退执行，还可以实时查看所有需要的数据，从而给调试过程带来了很多的便利。嵌入式系统应用的一个显著特点是与现实世界中的硬件直接相关，存在各种异变和事先未知的变化，从而给微处理器的指令执行带来各种不确定因素，这种不确定性在目前情况下只有通过在线仿真器才有可能发现，因此尽管在线仿真器的价格非常昂贵，但仍然得到了非常广泛的应用。

　　采用In-Circuit Debugger(ICD)方式进行交叉调试时需要使用在线调试器。由于ICE的价格非常昂贵，并且每种CPU都需要一种与之对应的ICE，使得开发成本非常高，一个比较好的解决办法是让CPU直接在其内部实现调试功能，并通过在开发板上引出的调试端口，发送调试命令和接收调试信息，完成调试过程。目前Motorola公司提供的开发板上使用的是DBM调试端口，而ARM公司提供的开发板上使用的则是JTAG调试端口，使用合适的软件工具与这些调试端口进行连接，可以获得与ICE类似的调试效果。

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