[发明专利]一种微控制器嵌入式在线仿真调试系统

权利要求书

1.一种微控制器嵌入式在线仿真调试系统，其特征在于：系统包括通讯端口控制模块，状态控制模块，调试指令控制模块，硬件断点监视触发模块，上述各模块通过主机发送的专用调试指令集到芯片内部来控制整个在线仿真调试系统工作；其中，

通讯端口控制模块控制整个系统与外部主机，系统其他模块的数据通讯，以及对外部调试命令的解码，控制操作；

状态控制模块进行整个系统的数据处理，状态控制，各种寄存器操作；

调试指令控制模块根据外部输入调试指令产生输出到微控制器中的调试执行代码；

硬件断点监视触发模块监视微控制器的程序数据总线，程序地址总线，特殊功能寄存器数据总线，特殊功能寄存器地址总线，内部数据存储器地址总线，内部数据存储器数据总线，外部数据存储器地址总线，外部数据存储器数据总线的实时变化，根据设置条件触发硬件断点。

2.如权利要求1所述的微控制器嵌入式在线仿真调试系统，其特征在于：通讯端口控制模块通信方式采用标准测试边界扫描通讯协议从外部主机接收控制整个调试系统的操作命令以及数据，内部包括标准测试边界扫描通讯协议状态机，可变长度的移位寄存器，指令寄存器和数据寄存器。

3.如权利要求1所述的微控制器嵌入式在线仿真调试系统，其特征在于，状态控制模块包括调试需求状态寄存器，单步执行状态寄存器，调试代码运行寄存器，调试代码地址寄存器，以及多个8位缓冲数据寄存器。

4.如权利要求1所述的微控制器嵌入式在线仿真调试系统，其特征在于，调试指令控制模块包括多种指令输出模式和指令解码器，根据不同的外部输入调试命令选中不同的指令输出模式，产生出需要输入到微控制器中执行的调试代码。

5.如权利要求1所述的微控制器嵌入式在线仿真调试系统，其特征在于，硬件断点监视触发模块内部有多个硬件断点寄存器，使用与硬件断点寄存器对应的专用数据格式来储存断点信息。

6.如权利要求1所述的微控制器嵌入式在线仿真调试系统，其特征在于，系统还包括一套专用调试指令集，通过专用调试指令集完成本系统所有的功能操作。

7.如权利要求2所述的微控制器嵌入式在线仿真调试系统，其特征在于，可变长度的移位寄存器的长度可以是1位，8位，16位，24位或者40位，分别用来移位存储不同要求的数据长度。

8.如权利要求2所述的微控制器嵌入式在线仿真调试系统，其特征在于，通讯端口控制模块的指令寄存器存放接收到的调试指令，数据寄存器存放与调试指令相对应的数据指令，系统在移位寄存器接收数据完毕后，标准测试边界扫描通讯协议状态机经过更新数据寄存器状态和更新指令寄存器状态，将移位寄存器里的数据保存到数据寄存器或指令寄存器中。

9.如权利要求2所述的微控制器嵌入式在线仿真调试系统，其特征在于，标准测试边界扫描通讯协议状态机运行到捕获指令寄存器状态的时候，系统会将微控制器的模式回应信号传送到移位寄存器中，显示微控制器运行的模式状态。

10.如权利要求3所述的微控制器嵌入式在线仿真调试系统，其特征在于，调试需求状态寄存器控制微控制器的运行模式状态，使微控制器停止当前动作进入调试模式；或者微控制器从调试模式恢复。

11.如权利要求3所述的微控制器嵌入式在线仿真调试系统，其特征在于，单步执行状态寄存器控制微控制器的单步执行，微控制器在调试模式下时单步执行寄存器才有效，寄存器置高时，微控制器退出调试模式，进入正常模式执行当前地址指针指向的程序，当前指令执行完毕后，重新进入调试模式，该寄存器恢复低电平。

12.如权利要求3所述的微控制器嵌入式在线仿真调试系统，其特征在于，调试代码运行寄存器接收到调试执行指令后被置高，激活调试指令控制模块的运行，同时由调试代码地址寄存器控制调试指令控制模块输出的调试代码内容。

13.如权利要求12所述的微控制器嵌入式在线仿真调试系统，其特征在于，调试指令控制模块输出的调试代码的指令输出格式为，每条指令总长度为14个字节，低8位为微控制器操作码，第9位和第10位控制选择4个缓冲数据寄存器的读出，第11位到第13位控制选择4个缓冲数据寄存器的写入。