NXP AN14120 Cortex-M ソフトウェアのデバッグユーザーガイド

このソリューションは、Linux ホストと Windows ホストの両方に実装できます。このアプリケーションノートでは Windows PC を前提としていますが、必須ではありません。
このアプリケーションノートでは、Linux BSP リリース 6.1.22_2.0.0 が使用されています。次のプリビルドイメージが使用されます。

i.MX 8M Mini: imx-image-full-imx8mmevk.wic

i.MX 8M Nano: imx-image-full-imx8mnevk.wic
i.MX 8M プラス: imx-image-full-imx8mpevk.wic

i.mx 8ulp：imx-image-full-imx8ulpevk.wic
i.MX 93: imx-image-full-imx93evk.wic

これらのイメージを構築する方法の詳細な手順については、i.MX Linux ユーザーガイド (ドキュメント IMXLUG) および i.MX Yocto プロジェクトユーザーガイド (ドキュメント IMXLXYOCTOUG) を参照してください。
Windows PC を使用している場合は、Win32 Disk Imager を使用して SD カードにプレビルドイメージを書き込みます (https:// win32diskimager.org/) またはバレナエッチャー（https://etcher.balena.io/）。 Ubuntu PC を使用している場合は、以下のコマンドを使用して SD カードにプレビルドイメージを書き込みます。

$ sudo dd if=.wic of=/dev/sd bs=1M status=progress conv=fsync

注記: カードリーダーのパーティションを確認し、sd を対応するパーティションに置き換えます。 1.2

ハードウェアのセットアップと機器

開発キット:
- NXP i.MX 8MM EVK LPDDR4
- NXP i.MX 8MN EVK LPDDR4
- NXP i.MX 8MP EVK LPDDR4
- NXP i.MX 93 EVK 11×11 mm LPDDR4 用 – NXP i.MX 8ULP EVK LPDDR4
マイクロ SD カード: 今回の実験では、SanDisk Ultra 32-GB Micro SDHC I Class 10 を使用します。

デバッグポート用の Micro-USB (i.MX 8M) または Type-C (i.MX 93) ケーブル。
SEGGER J-Link デバッグプローブ。

前提条件

デバッグを開始する前に、デバッグ環境を適切に構成するには、いくつかの前提条件を満たす必要があります。
PCホスト – i.MXボードのデバッグ接続
ハードウェアデバッグ接続を確立するには、次の手順を実行します。

USB ケーブルを使用して、DEBUG USB-UART および PC USB コネクタを介して i.MX ボードをホスト PC に接続します。 Windows OS はシリアルデバイスを自動的に検出します。

デバイスマネージャーの [ポート (COM および LPT)] で、接続されている 2 つまたは 4 つの USB シリアルポート (COM) を見つけます。ポートの 1 つは Cortex-A コアによって生成されるデバッグメッセージに使用され、もう 1 つは Cortex-M コアに使用されます。必要な適切なポートを決定する前に、次の点に注意してください。
- [i.MX 8MP、i.MX 8ULP、i.MX 93]: デバイスマネージャーで使用できるポートは 4 つあります。最後のポートは Cortex-M デバッグ用で、最後から 2 番目のポートは Cortex-A デバッグ用です。デバッグポートは昇順にカウントされます。
- [i.MX 8MM、i.MX 8MN]: デバイスマネージャーで使用できるポートは 2 つあります。最初のポートは Cortex-M デバッグ用で、2 番目のポートは Cortex-A デバッグ用で、デバッグポートは昇順にカウントされます。
好みのシリアルターミナルエミュレータを使用して適切なデバッグポートを開きます (例:ample PuTTY) を次のパラメータを設定して作成します。
- 115200 bpsまでの速度
- 8 データビット
- 1 ストップビット (115200、8N1)
- パリティなし

SEGGER デバッグプローブ USB をホストに接続し、SEGGER J を接続します。TAG i.MX ボード J へのコネクタTAG インターフェース。 i.MXボードJの場合TAG インターフェイスにはガイド付きコネクタがないため、図 1 に示すように、赤いワイヤをピン 1 に合わせることで方向が決まります。

VS コードの構成

VS Code をダウンロードして構成するには、次の手順を実行します。

最新バージョンの Microsoft Visual Studio Code を公式からダウンロードしてインストールします。 webサイト。ホスト OS として Windows を使用する場合は、Visual Studio Code メインページから [Windows 用のダウンロード] ボタンを選択します。
Visual Studio Code をインストールした後、それを開いて [拡張機能] タブを選択するか、Ctrl + Shift + X の組み合わせを押します。
専用の検索バーに「MCUXpresso for VS Code」と入力し、拡張機能をインストールします。 VS Code ウィンドウの左側に新しいタブが表示されます。

MCUXpresso 拡張構成

MCUXpresso 拡張機能を設定するには、次の手順を実行します。

左側のサイドバーからMCUXpresso拡張機能専用タブをクリックします。クイックスタートパネルから、
MCUXpresso インストーラーを開き、インストーラーのダウンロードを許可します。
すぐにインストーラーウィンドウが表示されます。「MCUXpresso SDK Developer」をクリックし、SEGGER JLink 上で「インストール」ボタンをクリックします。インストーラーは、アーカイブ、ツールチェーン、Python サポート、Git、およびデバッグプローブに必要なソフトウェアをインストールします。

すべてのパッケージがインストールされたら、J-Link プローブがホスト PC に接続されていることを確認してください。次に、プローブが DEBUG PROBES の下の MCUXpresso 拡張機能でも使用できるかどうかを確認します。 view図に示すように

MCUXpresso SDK をインポートする

実行しているボードに応じて、NXP 公式から特定の SDK をビルドしてダウンロードします。 webサイト。このアプリケーションノートでは、次の SDK がテストされています。

SDK_2.14.0_EVK-MIMX8MM
SDK_2.14.0_EVK-MIMX8MN
SDK_2.14.0_EVK-MIMX8MP

SDK_2.14.0_EVK-MIMX8ULP
SDK_2.14.0_MCIMX93-EVK

元恋人を築くにはampi.MX 93 EVK のファイルについては、図 7 を参照してください。

MCUXpresso SDK リポジトリを VS Code にインポートするには、次の手順を実行します。
SDK をダウンロードした後、Visual Studio Code を開きます。左側の「MCUXpresso」タブをクリックし、「インストールされたリポジトリ」と「プロジェクト」を展開します。 views.
[インポートリポジトリ] をクリックし、[ローカルアーカイブ] を選択します。「アーカイブ」フィールドに対応する「参照…」をクリックし、最近ダウンロードした SDK アーカイブを選択します。

アーカイブが解凍されるパスを選択し、「場所」フィールドに入力します。
「名前」フィールドはデフォルトのままにすることも、カスタム名を選択することもできます。
必要に応じて [Git リポジトリの作成] チェックボックスをオンまたはオフにし、[インポート] をクリックします。

元彼をインポートするampファイルアプリケーション

SDK がインポートされると、 インストールされたリポジトリ view.
元をインポートするにはampSDK リポジトリからファイルアプリケーションをダウンロードするには、次の手順を実行します。

「インポート例」をクリックしますampプロジェクトの「リポジトリからのファイル」ボタン view.

ドロップダウンリストからリポジトリを選択します。
ドロップダウンリストからツールチェーンを選択します。
ターゲットボードを選択します。

[demo_apps/hello_world ex] を選択します。amp[テンプレートの選択] リストからファイルを選択します。
プロジェクトの名前を選択し (デフォルトを使用できます)、パスをプロジェクトの場所に設定します。
「作成」をクリックします。

i.MX 8M ファミリの場合のみ、次の手順を実行します。プロジェクトの下で view、インポートされたプロジェクトを展開します。「設定」セクションに移動し、mcuxpresso-tools.json をクリックします。 file.
a. 「インターフェース」を追加：「J」TAG「デバッグ」>「segger」の下にある
b。 i.MX 8MM の場合、次の構成を追加します。「device」: 「MIMX8MM6_M4」を「debug」>「segger」の下に追加します。
c. i.MX 8MN の場合、次の構成を追加します。「device」:「MIMX8MN6_M7」を「debug」>「segger」の下に追加します。
d. i.MX 8MP の場合、次の構成を追加します。

「デバイス」: 「デバッグ」>「セガー」の下の「MIMX8ML8_M7」
次のコードは元のコードを示していますampmcuxpresso-tools.json の上記の変更を実行した後の i.MX8 MP の「debug」セクションのファイル:

ex をインポートした後ampファイルのアプリケーションが正常に完了したら、それがプロジェクトの下に表示される必要があります view。また、プロジェクトのソースは、 fileは、エクスプローラー (Ctrl + Shift + E) タブに表示されます。

アプリケーションの構築

アプリケーションをビルドするには、図 9 に示すように、左側の [Build Selected] アイコンを押します。

デバッガ用のボードを準備する

Jを使用するにはTAG Cortex-M アプリケーションをデバッグするには、プラットフォームに応じていくつかの前提条件があります。

i.MX93の場合
i.MX 93 をサポートするには、SEGGER J-Link のパッチ SDK_MX93_3RDPARTY_PATCH.zip をインストールする必要があります。
注記： このパッチは、過去にインストールされている場合でも使用する必要があります。ダウンロードが完了したら、アーカイブを解凍し、Devices ディレクトリと JLinkDevices.xml をコピーします。 file C:\プログラムへ Files\SEGGER\JLink。 Linux PC を使用する場合、ターゲットパスは /opt/SEGGER/JLink です。
- Cortex-M33のみが動作している状態でのCortex-M33のデバッグ
  このモードでは、ブートモードスイッチ SW1301[3:0] を [1010] に設定する必要があります。その後、M33 イメージを直接ロードし、デバッグボタンを使用してデバッグできます。詳細については、セクション 5 を参照してください。
  Cortex-A55 上で実行されている Linux が Cortex-M33 と並行して必要な場合、Cortex-M33 をデバッグするには XNUMX つの方法があります。
- Cortex-A33 が U-Boot にあるときに Cortex-M55 をデバッグする
  まず、sdk20-app.bin をコピーします。 file セクション 3 で生成された (armgcc/debug ディレクトリにあります) SD カードのブートパーティションに保存されます。ボードを起動し、U-Boot で停止します。ブートスイッチが Cortex-A をブートするように構成されている場合、ブートシーケンスでは Cortex-M が起動しません。以下のコマンドを使用して手動で開始する必要があります。 Cortex-M が起動していない場合、JLink はコアへの接続に失敗します。
- 注: システムを正常にデバッグできない場合は、MCUXpresso for VS でプロジェクトを右クリックしてみてください。
  コードを作成し、「プロジェクトをデバッグするためにアタッチ」を選択します。
- Cortex-A33 が Linux 上にあるときに Cortex-M55 をデバッグする
  J と同じピンを使用する UART5 を無効にするには、カーネル DTS を変更する必要があります。TAG インタフェース。
  Windows PC を使用する場合、最も簡単なのは、WSL + Ubuntu 22.04 LTS をインストールしてから、DTS をクロスコンパイルすることです。
  WSL + Ubuntu 22.04 LTS のインストール後、WSL 上で実行されている Ubuntu マシンを開き、必要なパッケージをインストールします。
  
  これで、カーネルソースをダウンロードできるようになりました。
  
  UART5 ペリフェラルを無効にするには、linux-imx/arch/arm5/boot/dts/freescale/imx64-93×11-evk.dts で lpuart11 ノードを検索します。 file OK ステータスを無効に置き換えます。
  DTS を再コンパイルします。
  
  新しく作成した linux-imx/arch/arm64/boot/dts/freescale/imx93 11×11-evk.dtb をコピーします。 file SDカードのブートパーティションにあります。 hello_world.elf をコピーします file セクション 3 で生成された (armgcc/debug ディレクトリにあります) SD カードのブートパーティションに保存されます。 Linux でボードをブートします。 Cortex-A の起動時にブート ROM が Cortex-M を起動しないため、CortexM を手動で起動する必要があります。
  
  注記: hello_world.elf file /lib/firmware ディレクトリに配置する必要があります。

i.MX 8Mの場合
i.MX 8M Plus をサポートするには、SEGGER J-Link のパッチをインストールする必要があります。
iar_segger_support_patch_imx8mp.zip。
ダウンロードが完了したら、アーカイブを解凍し、Devices ディレクトリと
JLinkDevices.xml file JLink ディレクトリから C:\Program へ Files\SEGGER\JLink。 Linux PCの場合
が使用されている場合、ターゲットパスは /opt/SEGGER/JLink です。
- Cortex-A が U-Boot にあるときに Cortex-M をデバッグする
  この場合、特別なことは何もする必要はありません。 U Boot でボードをブートし、セクション 5 に進みます。
- Cortex-A が Linux 上にあるときに Cortex-M をデバッグする
  Cortex-A 上で実行されている Linux と並行して Cortex-M アプリケーションを実行およびデバッグするには、特定のクロックを Cortex-M に割り当てて予約する必要があります。これは U-Boot 内から実行されます。 U-Boot でボードを停止し、以下のコマンドを実行します。

i.MX 8ULPの場合
i.MX 8ULP をサポートするには、SEGGER J-Link のパッチ (SDK_MX8ULP_3RDPARTY_PATCH.zip) をインストールする必要があります。
注記： このパッチは、過去にインストールされている場合でも使用する必要があります。
ダウンロード後、アーカイブを解凍し、Devices ディレクトリと JLinkDevices.xml をコピーします。 file C:\プログラムへ Files\SEGGER\JLink。 Linux PC を使用する場合、ターゲットパスは /opt/SEGGER/JLink です。 i.MX 8ULP の場合は、Upower ユニットのため、最初に「VSCode」リポジトリの m33_image を使用して flash.bin をビルドします。 M33 イメージは、{CURRENT REPO}\armgcc\debug\sdk20-app.bin にあります。 flash.bin イメージの構築方法については、SDK_6_xx_x_EVK-MIMX8ULP/docs の EVK-MIMX9ULP および EVK8-MIMX2ULP の MCUX presso SDK 入門のセクション 8 を参照してください。
注記： アクティブな VSCode リポジトリ内の M33 イメージを使用します。そうしないと、プログラムは正しく接続されません。右クリックして「添付」を選択します。

実行とデバッグ

デバッグボタンを押した後、デバッグプロジェクト構成を選択すると、デバッグセッションが開始されます。

デバッグセッションが開始されると、専用のメニューが表示されます。デバッグメニューには、ブレークポイントが起動するまで実行を開始する、実行を一時停止する、ステップオーバー、ステップイン、ステップアウト、再起動、停止するためのボタンがあります。
また、ローカル変数、レジスタ値を確認し、式を監視し、コールスタックとブレークポイントを確認することもできます。
左側のナビゲーターにあります。これらの関数領域は「実行とデバッグ」タブの下にあり、MCUXpresso にはありません。
VSCodeの場合。

ドキュメント内のソースコードに関する注意

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バイナリ形式で再配布する場合は、上記の著作権表示、この条件リスト、ドキュメント内の次の免責事項を複製する必要があり、および/またはその他の資料を配布物に添付する必要があります。
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アプリケーション — 以下のいずれかについてここで説明されているアプリケーション
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翻訳 — ドキュメントの法的情報を含む、英語以外の (翻訳された) バージョンのドキュメントは、参照のみを目的としています。翻訳版と英語版の間に相違がある場合は、英語版が優先されるものとします。

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お客様は、意図する用途の規則、規制、基準に最も適合するセキュリティ機能を備えた製品を選択し、製品に関する最終的な設計上の決定を行うものとし、製品に関するすべての法律、規制、およびセキュリティ関連の要件を遵守することについては、お客様が単独で責任を負うものとします。 NXP によって提供される可能性のある情報またはサポート。 NXP には、NXP 製品のセキュリティ脆弱性の調査、報告、およびソリューションのリリースを管理する製品セキュリティインシデント対応チーム (PSIRT) (PSIRT@nxp.com で連絡可能) があります。
NXP BV — NXP BV は事業会社ではなく、製品の流通や販売は行いません。

ドキュメント / リソース

NXP AN14120 Cortex-M ソフトウェアのデバッグ [pdf] ユーザーガイド
i.MX 8ULP、i.MX 93、AN14120 Cortex-M ソフトウェアのデバッグ、AN14120、Cortex-M ソフトウェアのデバッグ、Cortex-M ソフトウェア、ソフトウェア

参考文献

ユーザーマニュアル

導入