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AN-1125系统内调试GreenPAK™设备与I2C串行通信

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奥特:内森•约翰

介绍

传统上,GreenPAK设备的开发周期包括将在GreenPAK Universal development Board上进行的调试会议,并包括快速测试和调试多个客户配置版本的选项。因为调试可以在不需要为单个设备编程的情况下进行,所以它将显著提高开发速度。一旦配置作为独立功能得到了充分的验证,用户就可以对一些设备进行编程,并将它们放置在主板上,以便在系统环境中进行进一步的调试。

在系统调试(ISD)

一些最新的GreenPAK设备2C语言的通信能力,这可以作为一个有用的功能在最终用户系统。

我的2这些设备中的C通信宏单元还可以作为一个门户,允许设计师将他们的GreenPAK调试从通用开发板迁移到他们的项目PCB中进行系统内调试(ISD)。这种新的ISD功能使设计者能够加快他们已经非常快的GreenPAK开发周期。

GreenPAK由功能性宏单元(如查找表、计时器/计数器、振荡器等)组成,这些单元由设计师使用Dialog的GreenPAK designer软件配置。设计师在GreenPAK designer GUI中所做的选择被转换成寄存器值,这些寄存器值配置单个宏单元,并通过GreenPAK设备上的连接矩阵建立信号连接和路由。生成的寄存器值被编程到GreenPAK设备上的非易失性内存(NVM)中。每个GreenPAK设备都被设计为在开机复位期间将此信息加载到设备上的锁存器中(参见下面的图1)。门闩实际上控制着设备的配置,但它们是不稳定的,在断电时就会丢失存储的信息。

图1所示。上电复位时锁存配置

这种体系结构的一个优点是能够在操作期间通过I2C将其他寄存器值写入锁存。这提供了一种机制,可以在不编程NVM的情况下支持调试多个用户配置。在以前的GreenPAK设备中,这个步骤只能在设备被放置在Universal Development Board的插座中进行。通用开发板和GreenPAK之间的通信用于设置以前设备的锁存值,使用多个引脚和特殊的信号序列(见下图2),包括一个引脚上的过电压(~7V)信号。这与在GreenPAK设备上编写NVM程序所需要的通信相同。

包括I2C通信宏单元有另一种方法来将此信息加载到锁存器中。如上所述,锁存总是从NVM加载到POR上,但是可以在POR发生后修改此信息。这可以作为一个方便的“调试端口”,允许修改GreenPAK设备配置。通过I修改锁存器(从而改变配置)2C命令可以在开发板上执行,甚至可以在将GreenPAK设备安装到目标硬件上时执行,从而实现系统内调试功能(参见图3)。

图2。开发板调试端口
图3。I2C系统内调试功能

新版本的GreenPAK Designer软件可以方便地让用户在他们的产品上实现系统内调试。GreenPAK设计器中的模拟器窗口有一个新的按钮来支持这个功能。如图4右上角所示,当目标是通用开发板插座中的GreenPAK设备时,这个新按钮显示“Device Onboard”,也可以用于选择与目标板上的GreenPAK设备的通信

当按下这个按钮时,它会打开一个新窗口(如下图5中间所示),允许用户选择默认的“Device Onboard”,或者选择GreenPAK设备可以响应的16个可能的唤醒地址之一。

如果选择了“Device Onboard”,这就告诉开发硬件期望在开发板的套接字中有一个设备,就像在GreenPAK设备上进行调试的传统做法一样,并通过套接字接口与GreenPAK设备通信。

图4。GreenPAK仿真工具窗口中的“设备在轨”按钮

如果用户选择16个可能的唤醒地址中的一个,这就告诉开发硬件,用户希望通过I在目标板上进行系统内调试2C命令。

默认情况下,GreenPAK设备将被唤醒到地址0000b。如果目标板上只有一个GreenPAK设备(没有其他的I2C从设备可能导致地址争用),这个默认地址可以使用而不需要额外的编程步骤。

图5。16个可能的唤醒地址

然而,如果还有其他的我2C从设备在目标板上,或者如果用户想在同一个I上有多个GreenPAK设备2C总线,用户将需要预编程从地址到GreenPAK在安装到他们的板。

当用户按下“Device Onboard”按钮并选择唤醒地址时,开发板就变成了I的USB2C桥接,并将对远程GreenPAK设备执行所有GUI命令。当做出这个选择时,用户按下“仿真”按钮,系统将自动下载特定配置的整个数据集,这将启用该配置,一旦I2C写命令已经完成。

但是,在此之前,用户必须将开发板上用于SDA和SCL信号的适当终端连接到他们的目标板,并在开发板和目标板之间建立公共接地。注意,开发板的一些功能,如信号发生器和led,在这种ISD模式下工作时将不起作用。

当GreenPAK设备第一次在目标板上启动时,它将经历一个标准的POR周期,这将包括从NVM初始加载配置信息到闩锁,这一点很重要。这突出了ISD可能不是太有效的一个领域,即在POR期间对GreenPAK设备的行为进行调试。

之所以会出现这种情况,是因为目标板上的GreenPAK设备将首先显示基于内部NVM配置的行为,然后通过I重新配置它2C命令的配置测试。为了测试POR的运行和性能,最好是编写实际的GreenPAK设备,直接在目标板上测试。

同样需要注意的是,GreenPAK设备提供了锁定部分或全部门闩访问的选项,并且这种锁定机制将阻止ISD(或为设计安全性而对存储配置的任何访问)。

结论

系统内调试允许设计者在调试整个系统的同时对GreenPAK配置进行调试。这种方法更加灵活,并且可以减少将包含GreenPAK的产品从概念引入生产所需的总时间。