專利名稱：一種軟件調(diào)試系統(tǒng)及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及計算機軟件工程領域，尤其涉及一種軟件調(diào)試系統(tǒng)及方法。
背景技術：
現(xiàn)有技術中，涉及嵌入式系統(tǒng)的調(diào)試都是基于系統(tǒng)應用級(系統(tǒng)任務級)來進行調(diào)試通信的，即在嵌入式系統(tǒng)硬件都已經(jīng)正常驅動，且相應的操作系統(tǒng)已經(jīng)正常運行的前提下進行調(diào)試應用的，而沒有在嵌入式硬件系統(tǒng)最初期的驅動的高效率調(diào)試。目前，在通信行業(yè)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中，經(jīng)常需要開發(fā)基于不同型號處理器平臺且適用于不同操作系統(tǒng)(如linux JxWorks等)的嵌入式系統(tǒng)，因此經(jīng)常需要將不同操作系統(tǒng)移植到不同型號的處理器上，而在對處理器進行調(diào)試的初期，所有的系統(tǒng)通信資源都暫不可用，甚至連中斷信號等資源也是不可用的，即硬件系統(tǒng)驅動尚未成功初始化，并且無相 應操作系統(tǒng)支持時，主要是在通用輸入/輸出(General Purpose Input Output,簡稱GPIO)管腳上鏈接若干個LED燈，并通過操作處理器來控制LED燈進行有規(guī)律的亮/滅，從而實現(xiàn)對處理器最初期驅動的調(diào)試；但是，由于上述的調(diào)試方法所傳達的調(diào)試信息不夠豐富，以致使調(diào)試效率的低下。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有的嵌入式硬件系統(tǒng)最初期的調(diào)試中存在的上述問題，現(xiàn)提供一種能夠傳遞較為豐富信息的軟件調(diào)試系統(tǒng)及方法，以實現(xiàn)對嵌入式硬件系統(tǒng)最初期的高效率調(diào)試。具體技術方案如下
一種軟件調(diào)試系統(tǒng)，應用于嵌入式系統(tǒng)軟件調(diào)試，包括調(diào)試主機和被調(diào)試目標機，其中，還包括調(diào)試代理裝置，所述被調(diào)試目標機上設置有GPIO模塊；
所述調(diào)試代理裝置通過通用接口總線與所述調(diào)試主機進行鏈接，以進行雙向通信；所述被調(diào)試目標機通過所述GPIO模塊對調(diào)試信息的格式進行處理后，利用仿真接口總線將所述調(diào)試信息發(fā)送至所述調(diào)試代理裝置；
所述調(diào)試代理裝置通過控制線將控制信息傳送至所述被調(diào)試目標機；
其中，所述調(diào)試主機中設置有調(diào)試應用程序，所述被調(diào)試目標機中設置有與所述調(diào)試應用程序匹配的調(diào)試函數(shù)。上述軟件調(diào)試系統(tǒng)，其中，所述GPIO模塊還包括GPIO管腳輸入/輸出方向配置寄存器和GPIO管腳信號數(shù)據(jù)寄存器。上述軟件調(diào)試系統(tǒng)，其中，所述仿真接口總線為IIC總線或SPI總線。上述軟件調(diào)試系統(tǒng)，其中，所述通用接口總線為RS-232總線、USB總線接口或以太網(wǎng)接口等。上述軟件調(diào)試系統(tǒng)，其中，所述GPIO模塊對所述調(diào)試信息的格式進行處理前，所述調(diào)試信息的格式為ASCII格式。上述軟件調(diào)試系統(tǒng)，其中，所述調(diào)試應用程序用于顯示從所述調(diào)試代理裝置接收到的調(diào)試信息，同時根據(jù)調(diào)試需求發(fā)送所述控制信息至所述調(diào)試代理裝置。上述軟件調(diào)試系統(tǒng)，其中，所述調(diào)試函數(shù)用于完成通過所述仿真接口總線發(fā)送調(diào)試信息至所述調(diào)試代理裝置，同時實現(xiàn)控制信息命令。一種軟件調(diào)試方法，包括如上述任意一項所述的軟件調(diào)試系統(tǒng)，其中，
被測試目標機通過GPIO模塊將調(diào)試信息的格式轉換為與仿真接口總線匹配的格式后，經(jīng)仿真接口總線將調(diào)試信息發(fā)送至調(diào)試代理裝置；
調(diào)試代理裝置將接收到的調(diào)試信息的格式轉換為與通用接口總線匹配的格式后，經(jīng)通用接口總線將調(diào)試信息發(fā)送至調(diào)試主機；
調(diào)試主機通過調(diào)試應用程序將接收的調(diào)試信息進行顯示，并根據(jù)調(diào)試需求發(fā)送控制信息至調(diào)試代理裝置；·
調(diào)試代理裝置將接收到的控制信息經(jīng)控制線發(fā)送至被調(diào)試目標機，且被調(diào)試目標機利用調(diào)試函數(shù)實現(xiàn)對調(diào)試信息的控制；
其中，所述調(diào)試函數(shù)還用于完成通過仿真接口總線發(fā)送調(diào)試信息至調(diào)試代理裝置。本發(fā)明一種軟件調(diào)試系統(tǒng)及方法，作為基于嵌入式系統(tǒng)軟件的調(diào)試工具，通過調(diào)試代理裝置，并利用調(diào)試目標機上的GPIO仿真通用總線接口，以輸出豐富的調(diào)試信息到調(diào)試主機上，提高了調(diào)試效率，還實現(xiàn)了簡便的斷點調(diào)試，進而提高軟件調(diào)試的靈活性。


圖I為本發(fā)明一種軟件調(diào)試系統(tǒng)及方法的系統(tǒng)結構示意 圖2為本發(fā)明一種軟件調(diào)試系統(tǒng)及方法的方法流程示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，但不作為本發(fā)明的限定。為了提高在操作系統(tǒng)移植中對嵌入式處理器及其外設的初期調(diào)試開發(fā)的效率，本發(fā)明一種軟件調(diào)試系統(tǒng)，應用于嵌入式系統(tǒng)軟件調(diào)試，包括調(diào)試主機、被調(diào)試目標機和調(diào)試代理裝置，且該被調(diào)試目標機上設置有GPIO模塊；調(diào)試代理裝置通過通用接口總線與調(diào)試主機進行鏈接，以進行雙向通信；被調(diào)試目標機通過GPIO模塊對調(diào)試信息的格式進行處理后，利用仿真接口總線將調(diào)試信息發(fā)送至調(diào)試代理裝置；調(diào)試代理裝置通過控制線將控制信息傳送至被調(diào)試目標機；其中，調(diào)試主機中設置有調(diào)試應用程序，被調(diào)試目標機中設置有與調(diào)試應用程序匹配的調(diào)試函數(shù)。進一步的，GPIO模塊包括多個管腳、GPIO管腳輸入/輸出方向配置寄存器和GPIO管腳信號數(shù)據(jù)寄存器，上述的控制線和仿真接口總線分別通過管腳與被調(diào)試目標機進行鏈接；其中，GPIO模塊一般是目標機中處理器的標準設備，有的設計的GPIO管腳多，有的少，仿真接口的信號線實際上是利用GPIO的管腳信號線來代替的，只是通過程序把信號轉換為符合被仿真接口數(shù)據(jù)格式，由用于仿真接口的GPIO信號線來發(fā)送。優(yōu)選的，仿真接口總線為IIC總線或SPI總線，通用接口總線為RS-232總線，且GPIO模塊對調(diào)試信息的格式進行處理前，調(diào)試信息的格式為ASCII格式。優(yōu)選的，上述控制信息為斷點調(diào)試指令，調(diào)試應用程序用于顯示從調(diào)試代理裝置接收到的調(diào)試信息，同時根據(jù)調(diào)試需求發(fā)送控制信息至調(diào)試代理裝置，調(diào)試函數(shù)用于完成通過仿真接口總線發(fā)送調(diào)試信息至調(diào)試代理裝置，同時實現(xiàn)控制信息命令。如圖I所示，本申請一種軟件調(diào)試系統(tǒng)，包括調(diào)試主機、被調(diào)試目標機和調(diào)試代理裝置，調(diào)試代理裝置通過通用接口總線I與調(diào)試主機進行鏈接，被調(diào)試目標機通過仿真接口總線2將調(diào)試信息發(fā)送至調(diào)試代理裝置，調(diào)試代理裝置通過控制線3將控制信息傳送至被調(diào)試目標機，即該調(diào)試代理裝置用于不同通信總線協(xié)議之間的轉換，同時也對調(diào)試命令進行解析，以對被調(diào)試目標機進行控制，且該調(diào)試主機中設置有調(diào)試應用程序，被調(diào)試目標機中設置有與調(diào)試應用程序匹配的調(diào)試函數(shù)。由于本申請一種軟件調(diào)試系統(tǒng)主要用于調(diào)試系統(tǒng)上電初始化過程，因此系統(tǒng)本身的各種內(nèi)部設備所提供的資源是不可用的，比如串行通信中的UART通信接口，甚至連中斷信號資源也是不可用的，而只能夠使用處理器的GPIO資源，所以被調(diào)試目標機中設置有GPIO模塊，且該GPIO模塊包括多個管腳、GPIO輸入輸出方向配置寄存器和GPIO管腳信號數(shù)據(jù)寄存器。 如圖1-2所示，首先，被調(diào)試目標機利用調(diào)試函數(shù)將字符串ASCII碼格式的調(diào)試信息，通過本地GPIO仿真為與仿真接口總線2匹配的格式，如IIC總線接口格式或SPI總線接口格式等，并將該調(diào)試信息經(jīng)仿真接口總線2傳遞到調(diào)試代理裝置中，調(diào)試代理裝置會將該調(diào)試信號再次進行轉換，以匹配通用接口總線I的傳輸格式，如RS-232接口格式等，調(diào)試主機利用調(diào)試應用程序顯示進行顯示，以便于調(diào)試人員的處理。其次，調(diào)試主機利用調(diào)試應用程序，并通過通用接口總線I向調(diào)試代理裝置傳輸一個斷點調(diào)試指令，再由調(diào)試代理裝置解析之后，通過調(diào)試代理裝置上的一個特殊的斷點控制管腳經(jīng)控制線3向與之相連的目標機的GPIO管腳發(fā)出高電平或者低電平來傳遞單一電平信號，當被調(diào)試目標機獲取該電平信號之后，利用調(diào)試函數(shù)確定是否繼續(xù)執(zhí)行其它的系統(tǒng)調(diào)試代碼，即通過規(guī)定簡單的電平信號，以達到通過調(diào)試主機向被調(diào)試目標機下達較為單一的信號控制命令，從而指定目標機執(zhí)行下一動作，進而實現(xiàn)斷點調(diào)試的目的。具體的，當在被調(diào)試目標機的調(diào)試代碼中需要調(diào)試的位置調(diào)用調(diào)試函數(shù)，輸出所要調(diào)試的調(diào)試信息，包括輸出某個變量或者寄存器的值，且該調(diào)試函數(shù)會將這些調(diào)試信息通過GPIO仿真為與仿真接口總線2匹配格式的數(shù)據(jù)信息，并將該數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)秸{(diào)試代理裝置中，再由該調(diào)試代理裝置轉換為調(diào)試主機相應總線接口格式(即與通用接口總線I匹配的格式)的數(shù)據(jù)信息，最后顯示到調(diào)試主機的配套的調(diào)試應用程序中進行顯示；當調(diào)試主機的調(diào)試應用程序顯示了一條完整的調(diào)試信息之后，可以通過該調(diào)試應用程序下達一個斷點調(diào)試命令到調(diào)試代理裝置中，并由調(diào)試代理裝置解析之后，再由與之相連的被調(diào)試目標機上的相應GPIO管腳讀取該調(diào)試命令，且被調(diào)試目標機中的調(diào)試函數(shù)會在發(fā)送一條調(diào)試信息之后輪詢地查詢該調(diào)試命令，如果查詢到該調(diào)試命令由非斷點調(diào)試信號轉換為了斷點調(diào)試信號，如由低電平轉換為高電平，則被調(diào)試目標機中的調(diào)試函數(shù)會通過GPIO仿真接口，向調(diào)試代理裝置發(fā)送一個應答指令，調(diào)試代理裝置在解析該應答指令之后會改變斷點控制管腳信號為低電平，即將斷點調(diào)試狀態(tài)轉換為非斷點調(diào)試狀態(tài)，然后跳出被調(diào)試目標機中的調(diào)試函數(shù)并繼續(xù)執(zhí)行被調(diào)試目標機上的其它的初始化調(diào)試代碼。這樣，就不僅達到了被調(diào)試目標機向調(diào)試主機發(fā)送豐富的調(diào)試信息的目的，同時也可以實現(xiàn)斷點調(diào)試的目的，以此來實現(xiàn)更加靈活高效的調(diào)試方法。本申請中，被調(diào)試目標機端所需要的調(diào)試接口設計較為簡便，以仿真IIC總線為例，由于Iic總線只需要兩根信號線，因此加上斷點調(diào)試控制信號線，以及共地信號線，調(diào)試接口總共需要四根信號線，其中僅占用被調(diào)試目標機處理器三個GPIO管腳資源，進一步實現(xiàn)節(jié)省被調(diào)試目標機處理器的GPIO管腳資源。其中，調(diào)試主機端的調(diào)試應用程序，不僅能顯示從調(diào)試代理裝置中接收到的調(diào)試信息，還能根據(jù)調(diào)試需求下達斷點調(diào)試命令，并為調(diào)試開發(fā)人員提供友好的調(diào)試界面。本申請的一種軟件調(diào)試系統(tǒng)及方法，適用于不同平臺的BSP移植調(diào)試開發(fā)過程中，尤其是應用于VxWorks BSP移植調(diào)試開發(fā)過程，不僅能實現(xiàn)高效靈活的調(diào)試方案，還能節(jié)省VxWorks BSP移植開發(fā)時間，從而縮短相應項目的開發(fā)周期，同時，該發(fā)明亦可替代價格昂貴的JTAG調(diào)試工具，以滿足在在實際中多平臺的研發(fā)需求，從而提高項目平臺調(diào)試開發(fā)效率。本發(fā)明一種軟件調(diào)試系統(tǒng)及方法，作為基于嵌入式系統(tǒng)軟件的調(diào)試工具，通過調(diào)試代理裝置，并利用調(diào)試目標機上的GPIO仿真通用總線接口，以輸出豐富的調(diào)試信息到調(diào)試主機上，提高了調(diào)試效率，還實現(xiàn)了簡便的斷點調(diào)試，進而提高軟件調(diào)試的靈活性。·
以上僅為本發(fā)明較佳的實施例，并非因此限制本發(fā)明的實施方式及保護范圍，對于本領域技術人員而言，應當能夠意識到凡運用本發(fā)明說明書及圖示內(nèi)容所作出的等同替換和顯而易見的變化所得到的方案，均應當包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種軟件調(diào)試系統(tǒng)，應用于嵌入式系統(tǒng)軟件調(diào)試，包括調(diào)試主機和被調(diào)試目標機，其特征在于，還包括調(diào)試代理裝置，所述被調(diào)試目標機上設置有GPIO模塊； 所述調(diào)試代理裝置通過通用接口總線與所述調(diào)試主機進行鏈接，以進行雙向通信； 所述被調(diào)試目標機通過所述GPIO模塊對調(diào)試信息的格式進行處理后，利用仿真接口總線將所述調(diào)試信息發(fā)送至所述調(diào)試代理裝置； 所述調(diào)試代理裝置通過控制線將控制信息傳送至所述被調(diào)試目標機； 其中，所述調(diào)試主機中設置有調(diào)試應用程序，所述被調(diào)試目標機中設置有與所述調(diào)試應用程序匹配的調(diào)試函數(shù)。
2.如權利要求I所述軟件調(diào)試系統(tǒng)，其特征在于，所述GPIO模塊還包括GPIO管腳輸入/輸出方向配置寄存器和GPIO管腳信號數(shù)據(jù)寄存器。
3.如權利要求I所述軟件調(diào)試系統(tǒng)，其特征在于，所述仿真接口總線為IIC總線或SPI總線。
4.如權利要求I所述軟件調(diào)試系統(tǒng)，其特征在于，所述通用接口總線為RS-232總線、USB總線接口或以太網(wǎng)接口。
5.如權利要求I所述軟件調(diào)試系統(tǒng)，其特征在于，所述GPIO模塊對所述調(diào)試信息的格式進行處理前，所述調(diào)試信息的格式為ASCII格式。
6.如權利要求I所述軟件調(diào)試系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)試應用程序用于顯示從所述調(diào)試代理裝置接收到的調(diào)試信息，同時根據(jù)調(diào)試需求發(fā)送所述控制信息至所述調(diào)試代理裝置。
7.如權利要求I所述軟件調(diào)試系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)試函數(shù)用于完成通過所述仿真接口總線發(fā)送調(diào)試信息至所述調(diào)試代理裝置，同時實現(xiàn)控制信息命令。
8.一種軟件調(diào)試方法，包括如上述權利要求1-7中任意一項所述的軟件調(diào)試系統(tǒng)，其特征在于， 被測試目標機通過GPIO模塊將調(diào)試信息的格式轉換為與仿真接口總線匹配的格式后，經(jīng)仿真接口總線將調(diào)試信息發(fā)送至調(diào)試代理裝置； 調(diào)試代理裝置將接收到的調(diào)試信息的格式裝換為與通用接口總線匹配的格式后，經(jīng)通用接口總線將調(diào)試信息發(fā)送至調(diào)試主機； 調(diào)試主機通過調(diào)試應用程序將接收的調(diào)試信息進行顯示，并根據(jù)調(diào)試需求發(fā)送控制信息至調(diào)試代理裝置； 調(diào)試代理裝置將接收到的控制信息經(jīng)控制線發(fā)送至被調(diào)試目標機，且被調(diào)試目標機利用調(diào)試函數(shù)實現(xiàn)對調(diào)試信息的控制； 其中，所述調(diào)試函數(shù)還用于完成通過仿真接口總線發(fā)送調(diào)試信息至調(diào)試代理裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及計算機軟件工程領域，具體公開了一種軟件調(diào)試系統(tǒng)及方法，本發(fā)明作為基于嵌入式系統(tǒng)軟件的調(diào)試工具，通過調(diào)試代理裝置，并利用調(diào)試目標機上的GPIO仿真通用總線接口，以輸出豐富的調(diào)試信息到調(diào)試主機上，提高了調(diào)試效率，還實現(xiàn)了簡便的斷點調(diào)試，進而提高軟件調(diào)試的靈活性。
文檔編號G06F11/36GK102902624SQ201210444258
公開日2013年1月30日 申請日期2012年11月9日 優(yōu)先權日2012年11月9日
發(fā)明者陳輝, 劉啟林, 陳曦 申請人:上海斐訊數(shù)據(jù)通信技術有限公司