NXP AN14120 调试 Cortex-M 软件用户指南

有关如何构建这些映像的详细步骤，请参阅 i.MX Linux 用户指南（文档 IMXLUG）和 i.MX Yocto 项目用户指南（文档 IMXLXYOCTOUG）。
如果使用 Windows PC，请使用 Win32 Disk Imager 将预构建映像写入 SD 卡上（https:// win32diskimager.org/) 或 Balena 蚀刻机（https://etcher.balena.io/）。如果使用 Ubuntu PC，请使用以下命令将预构建映像写入 SD 卡：

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

笔记：检查你的读卡器分区，将sd替换为你对应的分区。 1.2

硬件设置和设备

开发套件：
- 恩智浦 i.MX 8MM EVK LPDDR4
- 恩智浦 i.MX 8MN EVK LPDDR4
- 恩智浦 i.MX 8MP EVK LPDDR4
- 适用于 93×11 mm LPDDR11 的 NXP i.MX 4 EVK – NXP i.MX 8ULP EVK LPDDR4
Micro SD 卡：当前实验使用 SanDisk Ultra 32-GB Micro SDHC I Class 10。

用于调试端口的 Micro-USB (i.MX 8M) 或 Type-C (i.MX 93) 电缆。
SEGGER J-Link 调试探针。

先决条件

在开始调试之前，必须满足几个先决条件才能正确配置调试环境。
PC 主机 – i.MX 板调试连接
要建立硬件调试连接，请执行以下步骤：

使用 USB 电缆通过 DEBUG USB-UART 和 PC USB 连接器将 i.MX 板连接到主机 PC。 Windows 操作系统自动查找串行设备。
在设备管理器中的端口（COM 和 LPT）下找到两个或四个已连接的 USB 串行端口 (COM)。其中一个端口用于 Cortex-A 内核生成的调试消息，另一个端口用于 Cortex-M 内核。在确定所需的正确端口之前，请记住：
- [i.MX 8MP、i.MX 8ULP、i.MX 93]： 设备管理器中有四个可用端口。最后一个端口用于 Cortex-M 调试，倒数第二个端口用于 Cortex-A 调试，按升序计数调试端口。
- [i.MX 8MM、i.MX 8MN]： 设备管理器中有两个可用端口。第一个端口用于 Cortex-M 调试，第二个端口用于 Cortex-A 调试，按升序计数调试端口。

使用您首选的串行终端仿真器打开正确的调试端口（例如ample PuTTY）通过设置以下参数：
- 速度达到 115200 bps
- 8 个数据位
- 1个停止位（115200、8N1）
- 无奇偶校验
将SEGGER调试探针USB连接到主机，然后连接SEGGER JTAG 连接至 i.MX 板 JTAG 界面。如果 i.MX 板 JTAG 接口没有引导连接器，方向是通过将红线与引脚 1 对齐来确定的，如图 1 所示。

VS 代码配置

要下载并配置 VS Code，请执行以下步骤：

从官方下载并安装最新版本的Microsoft Visual Studio Code web地点。如果使用 Windows 作为主机操作系统，请从 Visual Studio Code 主页选择“下载 Windows 版”按钮。

安装 Visual Studio Code 后，打开它并选择“扩展”选项卡或按 Ctrl + Shift + X 组合。
在专用搜索栏中，键入 MCUXpresso for VS Code 并安装扩展。 VS Code 窗口左侧会出现一个新选项卡。

MCUXpresso 扩展配置

要配置 MCUXpresso 扩展，请执行以下步骤：

单击左侧栏中的 MCUXpresso 扩展专用选项卡。在快速启动面板中，单击
打开 MCUXpresso 安装程序并授予下载安装程序的权限。
安装程序窗口很快就会出现。单击 MCUXpresso SDK Developer，然后单击 SEGGER JLink，然后单击安装按钮。安装程序安装存档、工具链、Python 支持、Git 和调试探针所需的软件

安装所有软件包后，请确保 J-Link 探针已连接到主机 PC。然后，检查探针在调试探针下的 MCUXpresso 扩展中是否也可用 view，如图所示

导入 MCUXpresso SDK

根据您运行的主板，从 NXP 官方构建并下载特定的 SDK web地点。对于本应用说明，已测试以下 SDK：

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

建立一个前任ampi.MX 93 EVK 的文件，参见图 7：

要在 VS Code 中导入 MCUXpresso SDK 存储库，请执行以下步骤：

下载 SDK 后，打开 Visual Studio Code。单击左侧的 MCUXpresso 选项卡，然后展开已安装的存储库和项目 views.
单击导入存储库并选择本地存档。单击“存档”字段对应的“浏览...”，然后选择最近下载的 SDK 存档。

选择存档解压的路径并填写位置字段。
名称字段可以保留默认值，也可以选择自定义名称。

根据需要选中或取消选中“创建 Git 存储库”，然后单击“导入”。

导入前任amp申请

导入SDK后，会出现在 安装的存储库 view.
导入前任amp要从 SDK 存储库获取文件应用程序，请执行以下步骤：

单击导入Examp来自项目的存储库按钮的文件 view.
从下拉列表中选择一个存储库。
从下拉列表中选择工具链。
选择目标板。
选择 demo_apps/hello_world examp从选择模板列表中选择文件。
为项目选择一个名称（可以使用默认值）并将路径设置为项目位置。
单击“创建”。
仅针对 i.MX 8M 系列执行以下步骤。在项目下 view、扩大进口项目。转到“设置”部分并单击 mcuxpresso-tools.json file.
a. 添加“接口”：“JTAG”在“调试”>“segger”下
b。对于 i.MX 8MM，添加以下配置：“debug”>“segger”下的“device”:“MIMX8MM6_M4”
c. 对于 i.MX 8MN，添加以下配置：“device”：“debug”>“segger”下的“MIMX8MN6_M7”
d. 对于 i.MX 8MP，添加以下配置：

“设备”：“调试”>“segger”下的“MIMX8ML8_M7”
下面的代码显示了一个前amp对 mcuxpresso-tools.json 执行上述修改后，i.MX8 MP“调试”部分的文件：

导入ex后amp申请成功后，必须在PROJECTS下可见 view。另外，项目来源 files 在资源管理器 (Ctrl + Shift + E) 选项卡中可见。

构建应用程序

要构建应用程序，请按左侧的“构建所选”图标，如图 9 所示。

为调试器准备电路板

使用 JTAG 对于调试 Cortex-M 应用程序，根据平台的不同，有一些先决条件：

适用于 i.MX 93
要支持 i.MX 93，必须安装 SEGGER J-Link 补丁：SDK_MX93_3RDPARTY_PATCH.zip。
笔记： 这个补丁必须要用，即使是以前安装过的。下载完成后，解压存档并复制Devices目录和JLinkDevices.xml file 到 C:\程序 Files\SEGGER\JLink。如果使用Linux PC，则目标路径为/opt/SEGGER/JLink。
- 仅在 Cortex-M33 运行时调试 Cortex-M33
  在此模式下，启动模式开关 SW1301[3:0] 必须设置为 [1010]。然后可以使用调试按钮直接加载和调试M33映像。有关更多详细信息，请参阅第 5 节。
  如果需要与Cortex-M55并行运行在Cortex-A33上的Linux，有两种调试Cortex-M33的方法：
- Cortex-A33 处于 U-Boot 时调试 Cortex-M55
  首先，复制sdk20-app.bin file （位于armgcc/debug目录下）将第3节生成的文件放入SD卡的boot分区中。启动开发板并在 U-Boot 中停止它。当启动开关配置为启动 Cortex-A 时，启动顺序不会启动 Cortex-M。必须使用以下命令手动启动它。如果 Cortex-M 未启动，JLink 将无法连接到内核。
- 注意：如果系统无法正常调试，请尝试右键单击MCUXpresso for VS中的项目
  编码并选择“附加以调试项目”。
- Cortex-A33 在 Linux 中时调试 Cortex-M55
  必须修改内核 DTS 以禁用 UART5，该 UARTXNUMX 使用与 J 相同的引脚TAG 界面。
  如果使用Windows PC，最简单的是安装WSL + Ubuntu 22.04 LTS，然后交叉编译DTS。
  WSL + Ubuntu 22.04 LTS 安装完成后，打开运行在 WSL 上的 Ubuntu 机器并安装所需的软件包：
  
  现在，可以下载内核源代码：
  
  要禁用 UART5 外设，请在 linux-imx/arch/arm5/boot/dts/freescale/imx64-93×11-evk.dts 中搜索 lpuart11 节点 file 并将正常状态替换为禁用：
  重新编译DTS：
  
  复制新创建的linux-imx/arch/arm64/boot/dts/freescale/imx93 11×11-evk.dtb file 在SD卡的启动分区上。复制 hello_world.elf file （位于armgcc/debug目录下）将第3节生成的文件放入SD卡的boot分区中。在 Linux 中启动开发板。由于 Cortex-A 启动时启动 ROM 不会启动 Cortex-M，因此必须手动启动 CortexM。
  
  笔记：hello_world.elf file 必须放置在 /lib/firmware 目录中。
适用于 i.MX 8M
要支持 i.MX 8M Plus，必须安装 SEGGER J-Link 补丁：
iar_segger_support_patch_imx8mp.zip。
下载完成后，解压压缩包并复制Devices目录和
JLinkDevices.xml file 从 JLink 目录到 C:\Program Files\SEGGER\JLink。如果是 Linux 电脑
使用时，目标路径为/opt/SEGGER/JLink。
- Cortex-A 处于 U-Boot 时调试 Cortex-M
  在这种情况下，无需执行任何特殊操作。在 U Boot 中启动开发板并跳转到第 5 节。
- Cortex-A 位于 Linux 中时调试 Cortex-M
  要与 Cortex-A 上运行的 Linux 并行运行和调试 Cortex-M 应用程序，必须为 Cortex-M 分配和保留特定时钟。它是在 U-Boot 内部完成的。在 U-Boot 中停止开发板并运行以下命令：
对于 i.MX 8ULP
要支持 i.MX 8ULP，必须安装 SEGGER J-Link 补丁：SDK_MX8ULP_3RDPARTY_PATCH.zip。
笔记： 即使以前安装过这个补丁也必须使用。
下载后，解压存档并复制Devices目录和JLinkDevices.xml file 到 C:\程序 Files\SEGGER\JLink。如果使用Linux PC，则目标路径为/opt/SEGGER/JLink。对于 i.MX 8ULP，由于 Upower 单元，首先使用我们的“VSCode”存储库中的 m33_image 构建 flash.bin。 M33 映像可以在 {CURRENT REPO}\armgcc\debug\sdk20-app.bin 中找到。有关如何构建 flash.bin 映像的信息，请参阅 SDK_6_xx_x_EVK-MIMX8ULP/docs 中适用于 EVK-MIMX9ULP 和 EVK8-MIMX2ULP 的 MCUX presso SDK 入门的第 8 节。
笔记： 使用活动 VSCode 存储库中的 M33 映像。否则，程序无法正确附加。右键单击并选择“附加”。

运行与调试

按下调试按钮后，选择“调试”项目配置，调试会话将启动。

当调试会话启动时，会显示专用菜单。调试菜单包含用于启动执行直至出现断点、暂停执行、单步执行、单步执行、单步执行、重新启动和停止的按钮。
此外，我们还可以查看局部变量、寄存器值、观察某些表达式以及检查调用堆栈和断点
在左侧导航器中。这些功能区域位于“运行和调试”选项卡下，而不是在 MCUXpresso 中
对于 VS 代码。

注意文档中的源代码

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文件/资源

NXP AN14120 调试 Cortex-M 软件 [pdf] 用户指南
i.MX 8ULP、i.MX 93、AN14120 调试 Cortex-M 软件、AN14120、调试 Cortex-M 软件、Cortex-M 软件、软件

参考

用户手册

介绍