Guida per l'utente del software Cortex-M di debug NXP AN14120
Introduzione
Questo documento descrive la compilazione incrociata, la distribuzione e il debug di un'applicazione per la famiglia i.MX 8M, i.MX 8ULP e il processore i.MX 93 Cortex-M utilizzando Microsoft Visual Studio Code.
ambiente software
La soluzione potrebbe essere implementata sia sull'host Linux che su quello Windows. Per questa nota applicativa si presuppone l'uso di un PC Windows, ma non è obbligatorio.
In questa nota applicativa viene utilizzata la versione Linux BSP 6.1.22_2.0.0. Vengono utilizzate le seguenti immagini precompilate:
- i.MX 8M Mini: imx-image-full-imx8mmevk.wic
- i.MX 8M Nano: imx-image-full-imx8mnevk.wic
- i.MX 8M Plus: imx-image-full-imx8mpevk.wic
- i.MX 8ULP: immagine imx completa-imx8ulpevk.wic
- i.MX 93: immagine imx completa-imx93evk.wic
Per i passaggi dettagliati su come creare queste immagini, fare riferimento alla Guida per l'utente di i.MX Linux (documento IMXLUG) e alla Guida per l'utente di i.MX Yocto Project (documento IMXLXYOCTOUG).
Se si utilizza un PC Windows, scrivere l'immagine precompilata sulla scheda SD utilizzando Win32 Disk Imager (https:// win32diskimager.org/) o Acquaforte Balena (https://etcher.balena.io/). Se viene utilizzato un PC Ubuntu, scrivere l'immagine precompilata sulla scheda SD utilizzando il comando seguente:
$ sudo dd if=.wic of=/dev/sd bs=1M status=progress conv=fsync
Nota: controlla la partizione del lettore di schede e sostituisci sd con la partizione corrispondente. 1.2
Configurazione hardware e attrezzature
- Kit di sviluppo:
- Modulo di memoria NXP i.MX 8MM EVK LPDDR4
- Memoria NXP i.MX 8MN EVK LPDDR4
- Sensore di movimento NXP i.MX 8MP EVK LPDDR4
- NXP i.MX 93 EVK per 11×11 mm LPDDR4 – NXP i.MX 8ULP EVK LPDDR4
- Scheda Micro SD: per l'esperimento attuale viene utilizzata la SanDisk Ultra Micro SDHC I Classe 32 da 10 GB.
- Cavo micro-USB (i.MX 8M) o Type-C (i.MX 93) per porta di debug.
- Sonda di debug SEGGER J-Link.
Prerequisiti
Prima di iniziare il debug, è necessario soddisfare diversi prerequisiti per avere un ambiente di debug configurato correttamente.
PC Host: connessione di debug della scheda i.MX
Per stabilire la connessione di debug hardware, eseguire i seguenti passaggi:
- Collegare la scheda i.MX al PC host tramite il connettore DEBUG USB-UART e USB del PC utilizzando un cavo USB. Il sistema operativo Windows trova automaticamente i dispositivi seriali.
- In Gestione dispositivi, sotto Porte (COM e LPT) trova due o quattro porte seriali USB collegate (COM). Una delle porte viene utilizzata per i messaggi di debug generati dal core Cortex-A e l'altra per il core Cortex-M. Prima di determinare la porta giusta necessaria, ricorda:
- [i.MX 8MP, i.MX 8ULP, i.MX 93]: Sono disponibili quattro porte in Device Manager. L'ultima porta è per il debug Cortex-M e la penultima porta è per il debug Cortex-A, contando le porte di debug in ordine crescente.
- [i.MX 8MM, i.MX 8MN]: In Gestione dispositivi sono disponibili due porte. La prima porta è per il debug Cortex-M e la seconda porta è per il debug Cortex-A, contando le porte di debug in ordine crescente.
- Apri la porta di debug corretta utilizzando il tuo emulatore di terminale seriale preferito (ad esample PuTTY) impostando i seguenti parametri:
- Velocità fino a 115200 bps
- 8 bit di dati
- 1 punta di arresto (115200, 8N1)
- Nessuna parità
- Collegare la sonda di debug SEGGER USB all'host, quindi collegare il SEGGER JTAG connettore alla scheda i.MX JTAG interfaccia. Se la scheda i.MX JTAG l'interfaccia non ha connettore guidato, l'orientamento si determina allineando il filo rosso al pin 1, come in Figura 1.
Configurazione del codice VS
Per scaricare e configurare VS Code, eseguire i seguenti passaggi:
- Scarica e installa l'ultima versione di Microsoft Visual Studio Code dal sito ufficiale webluogo. In caso di utilizzo di Windows come sistema operativo host, scegliere il pulsante "Download per Windows" dalla pagina principale di Visual Studio Code.
- Dopo aver installato Visual Studio Code, aprilo e scegli la scheda "Estensioni" o premi la combinazione Ctrl + Maiusc + X.
- Nella barra di ricerca dedicata, digita MCUXpresso per VS Code e installa l'estensione. Viene visualizzata una nuova scheda sul lato sinistro della finestra VS Code.
Configurazione dell'estensione MCUXpresso
Per configurare l'estensione MCUXpresso, eseguire i seguenti passaggi:
- Fai clic sulla scheda dedicata dell'estensione MCUXpresso dalla barra laterale sinistra. Dal PANNELLO DI AVVIO RAPIDO, fare clic su
Apri MCUXpresso Installer e concedi l'autorizzazione per scaricare il programma di installazione. - La finestra di installazione verrà visualizzata in breve tempo. Fare clic su MCUXpresso SDK Developer e su SEGGER JLink quindi fare clic sul pulsante Installa. Il programma di installazione installa il software necessario per archivi, toolchain, supporto Python, Git e sonda di debug
Dopo aver installato tutti i pacchetti, assicurarsi che la sonda J-Link sia collegata al PC host. Quindi, controlla se la sonda è disponibile anche nell'estensione MCUXpresso sotto DEBUG PROBES view, come mostrato nella Figura
Importa l'SDK di MCUXpresso
A seconda della scheda in uso, crea e scarica l'SDK specifico dal funzionario NXP webluogo. Per questa nota applicativa sono stati testati i seguenti SDK:
- Versione SDK_2.14.0_EVK-MIMX8MM
- Versione SDK_2.14.0_EVK-MIMX8MN
- Versione SDK_2.14.0_EVK-MIMX8MP
- Versione SDK_2.14.0_EVK-MIMX8ULP
- Versione SDK_2.14.0_MCIMX93-EVK
Per costruire un example per i.MX 93 EVK, vedere la Figura 7:
- Per importare un repository SDK MCUXpresso in VS Code, procedere come segue:
- Dopo aver scaricato l'SDK, apri Visual Studio Code. Fare clic sulla scheda MCUXpresso dal lato sinistro ed espandere REPOSITORI INSTALLATI e PROGETTI views.
- Fare clic su Importa repository e selezionare ARCHIVIO LOCALE. Fare clic su Sfoglia... corrispondente al campo Archivio e selezionare l'archivio SDK scaricato di recente.
- Seleziona il percorso in cui viene decompresso l'archivio e compila il campo Posizione.
- Il campo Nome può essere lasciato per impostazione predefinita oppure puoi scegliere un nome personalizzato.
- Seleziona o deseleziona Crea repository Git in base alle tue esigenze, quindi fai clic su Importa.
Importa un exampl'applicazione
Quando l'SDK viene importato, viene visualizzato sotto il file REPOSITORI INSTALLATI view.
Per importare un example dal repository SDK, eseguire i seguenti passaggi:
- Fare clic su Importa example dal pulsante Repository dal pulsante PROGETTI view.
- Scegli un repository dall'elenco a discesa.
- Scegli la toolchain dall'elenco a discesa.
- Scegli il tabellone di destinazione.
- Scegli demo_apps/hello_world example dall'elenco Scegli un modello.
- Scegli un nome per il progetto (è possibile utilizzare quello predefinito) e imposta il percorso per la posizione del progetto.
- Fare clic su Crea.
- Eseguire i seguenti passaggi solo per la famiglia i.MX 8M. Nella sezione PROGETTI view, espandere il progetto importato. Vai alla sezione Impostazioni e fai clic su mcuxpresso-tools.json file.
a. Aggiungere “interfaccia”: “JTAG" sotto "debug" > "segger"
b. Per i.MX 8MM, aggiungere la seguente configurazione: “device”: “MIMX8MM6_M4” in “debug” > “segger”
c. Per i.MX 8MN, aggiungere la seguente configurazione: “device”: “MIMX8MN6_M7” in “debug” > “segger”
d. Per i.MX 8MP, aggiungi la seguente configurazione:
“dispositivo”: “MIMX8ML8_M7” in “debug” > “segger”
Il codice seguente mostra un example per la sezione “debug” di i.MX8 MP dopo che sono state eseguite le modifiche di cui sopra di mcuxpresso-tools.json:
Dopo aver importato l'example applicazione con successo, deve essere visibile sotto PROGETTI view. Inoltre, la fonte del progetto filesono visibili nella scheda Explorer (Ctrl + Shift + E).
Creazione dell'applicazione
Per creare l'applicazione, premere l'icona sinistra Build Selected, come mostrato nella Figura 9.
Preparare la scheda per il debugger
Per utilizzare JTAG per il debug delle applicazioni Cortex-M, sono necessari alcuni prerequisiti a seconda della piattaforma:
- Per i.MX 93
Per supportare i.MX 93 è necessario installare la patch per SEGGER J-Link: SDK_MX93_3RDPARTY_PATCH.zip.
Nota: È necessario utilizzare questa patch, anche se è stata installata in passato. Al termine del download, decomprimere l'archivio e copiare la directory Devices e JLinkDevices.xml file in C:\Programma Files\SEGGER\JLink. Se viene utilizzato un PC Linux, il percorso di destinazione è /opt/SEGGER/JLink.- Debug di Cortex-M33 mentre è in esecuzione solo Cortex-M33
In questa modalità, l'interruttore della modalità di avvio SW1301[3:0] deve essere impostato su [1010]. Quindi l'immagine M33 può essere caricata e sottoposta a debug direttamente utilizzando il pulsante di debug. Per maggiori dettagli vedere la Sezione 5.
Se è necessario eseguire Linux su Cortex-A55 in parallelo con Cortex-M33, ci sono due modi per eseguire il debug di Cortex-M33: - Debug di Cortex-M33 mentre Cortex-A55 è in U-Boot
Per prima cosa copia il file sdk20-app.bin file (situato nella directory armgcc/debug) generato nella Sezione 3 nella partizione di avvio della scheda SD. Avvia la scheda e fermala in U-Boot. Quando l'interruttore di avvio è configurato per avviare Cortex-A, la sequenza di avvio non avvia Cortex-M. Deve essere avviato manualmente utilizzando i comandi seguenti. Se Cortex-M non viene avviato, JLink non riesce a connettersi al core.
- Nota: se non è possibile eseguire normalmente il debug del sistema, provare a fare clic con il pulsante destro del mouse sul progetto in MCUXpresso for VS
Codice e scegli "Allega per eseguire il debug del progetto". - Debug di Cortex-M33 mentre Cortex-A55 è in Linux
Il Kernel DTS deve essere modificato per disabilitare l'UART5, che utilizza gli stessi pin del JTAG interfaccia.
Se si utilizza un PC Windows, la soluzione più semplice è installare WSL + Ubuntu 22.04 LTS e quindi eseguire la compilazione incrociata del DTS.
Dopo l'installazione di WSL + Ubuntu 22.04 LTS, apri la macchina Ubuntu in esecuzione su WSL e installa i pacchetti richiesti:
Ora è possibile scaricare i sorgenti del kernel:
Per disabilitare la periferica UART5, cercare il nodo lpuart5 nel file linux-imx/arch/arm64/boot/dts/freescale/imx93-11×11-evk.dts file e sostituisci lo stato ok con disabilitato:
Ricompilare il DTS:
Copia il file linux-imx/arch/arm64/boot/dts/freescale/imx93 11×11-evk.dtb appena creato file sulla partizione di avvio della scheda SD. Copia il file hello_world.elf file (situato nella directory armgcc/debug) generato nella Sezione 3 nella partizione di avvio della scheda SD. Avvia la scheda in Linux. Poiché la ROM di avvio non avvia Cortex-M all'avvio di Cortex-A, CortexM deve essere avviato manualmente.
Nota: Il ciao_mondo.elf file deve essere posizionato nella directory /lib/firmware.
- Debug di Cortex-M33 mentre è in esecuzione solo Cortex-M33
- Per i.MX 8M
Per supportare i.MX 8M Plus è necessario installare la patch per SEGGER J-Link:
iar_segger_support_patch_imx8mp.zip.
Al termine del download, decomprimere l'archivio e copiare la directory Dispositivi e il file
Dispositivi JLink.xml file dalla directory JLink a C:\Program Files\SEGGER\JLink. Se un PC Linux
viene utilizzato, il percorso di destinazione è /opt/SEGGER/JLink.- Debug di Cortex-M mentre Cortex-A è in U-Boot
In questo caso non è necessario fare nulla di speciale. Avvia la scheda in U Boot e passa alla Sezione 5. - Debug di Cortex-M mentre Cortex-A è in Linux
Per eseguire ed eseguire il debug dell'applicazione Cortex-M in parallelo con Linux in esecuzione su Cortex-A, l'orologio specifico deve essere assegnato e riservato per Cortex-M. Viene eseguito dall'interno di U-Boot. Arresta la scheda in U-Boot ed esegui i comandi seguenti:
- Debug di Cortex-M mentre Cortex-A è in U-Boot
- Per i.MX 8ULP
Per supportare i.MX 8ULP, deve essere installata la patch per SEGGER J-Link: SDK_MX8ULP_3RDPARTY_PATCH.zip.
Nota: Questa patch deve essere utilizzata anche se è stata installata in passato.
Dopo il download, decomprimi l'archivio e copia la directory Devices e il file JLinkDevices.xml file in C:\Programma Files\SEGGER\JLink. Se viene utilizzato un PC Linux, il percorso di destinazione è /opt/SEGGER/JLink. Per i.MX 8ULP, a causa dell'unità Upower, crea prima flash.bin utilizzando m33_image nel nostro repository "VSCode". L'immagine M33 può essere trovata in {CURRENT REPO}\armgcc\debug\sdk20-app.bin. Fare riferimento alla sezione 6 della Guida introduttiva a MCUX presso SDK per EVK-MIMX8ULP ed EVK9-MIMX8ULP in SDK_2_xx_x_EVK-MIMX8ULP/docs su come creare l'immagine flash.bin.
Nota: Utilizza l'immagine M33 nel repository VSCode attivo. In caso contrario, il programma non si collega correttamente. Fare clic con il tasto destro e scegliere "Allega".
Esecuzione e debug
Dopo aver premuto il pulsante di debug, scegli la configurazione del progetto Debug e verrà avviata la sessione di debug.
Quando viene avviata una sessione di debug, viene visualizzato un menu dedicato. Il menu di debug dispone di pulsanti per avviare l'esecuzione fino all'attivazione di un punto di interruzione, mettere in pausa l'esecuzione, passare oltre, entrare, uscire, riavviare e interrompere.
Inoltre, possiamo vedere variabili locali, registrare valori, guardare alcune espressioni e controllare stack di chiamate e punti di interruzione
nel navigatore di sinistra. Queste aree funzionali si trovano nella scheda "Esegui e debug" e non in MCUXpresso
per il codice VS.
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Documenti / Risorse
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NXP AN14120 Debug del software Cortex-M [pdf] Guida utente i.MX 8ULP, i.MX 93, AN14120 Software di debug Cortex-M, AN14120, Software di debug Cortex-M, Software Cortex-M, Software |
