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7. CoreSightのデバッグおよびトレースav_54007-1.2 7‒2 第7章:CoreSightのデバッグおよびトレース ARM CoreSightの資料 Arria Vデバイス・ハンドブック

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  • av_54007-1.2

    © 2012 Altera Corporation. All rights reserved. ALTERA, ARRIare trademarks of Altera Corporation and registered in the U.Strademarks or service marks are the property of their respectivsemiconductor products to current specifications in accordanceservices at any time without notice. Altera assumes no responsdescribed herein except as expressly agreed to in writing by Alon any published information and before placing orders for pr

    Portions © 2011 ARM Limited. Used with permission. All rightregistered trademarks of ARM Limited. The ARM logo, Angel,Multi-ICE, NEON, PrimeCell, ARM7TDMI, ARM7TDMI-S, ARLimited. All other products or services mentioned herein may bin, or the product described in, this document may be adapted The product described in this document is subject to continuoudocument are given by ARM in good faith. However, all warrafitness for purpose, are excluded. This document is intended odamage arising from the use of any information in this documeARM is used it means “ARM or any of its subsidiaries as approbe subject to license restrictions in accordance with the terms oinformation in this document is final, that is for a developed pr

    Arria Vデバイス・ハンドブックVolume 3:ハード・プロセッサ・システムのテ2012 年 11 月

    November 2012av_54007-1.2

    7. CoreSight のデバッグおよびトレース

    ハード・プロセッサ・システム(HPS)のデバッグ基盤は、HPS モジュール、ARM® Cortex™-A9 のマイクロプロセッサ・ユニット(MPU)サブシステム、および FPGAファブリックに実装されているユーザー・ロジックを確認し制御します。デバッグ・

    システム・デザインには ARM® CoreSight™ コンポーネントが組み込まれています。

    HPS には、以下の ARM CoreSight デバッグ・コンポーネントが含まれています。

    ■ 7–4 ページの「デバッグ・アクセス・ポート(DAP)」

    ■ 7–4 ページの「システム・トレース・マクロセル(STM)」

    ■ 7–5 ページの「トレース漏斗」

    ■ 7–5 ページの「エンベデッド・トレース FIFO(ETF)」

    ■ 7–5 ページの「AMBA トレース・バス・レプリケータ(レプリケータ)」

    ■ 7–5 ページの「エンベデッド・トレース・ルータ(ETR)」

    ■ 7–6 ページの「トレース・ポート・インタフェース・ユニット(TPIU)」

    ■ 7–6 ページの「エンベデッド・クロス・トリガ(ECT)システム」

    ■ 7–10 ページの「プログラム・トレース・マクロセル(PTM)」

    CoreSight のデバッグおよびトレースの機能CoreSight のデバッグおよびトレースのシステムは、以下の機能を提供します。

    ■ 各プロセッサ用の個別の PTM を経由したリアルタイムでのプログラム・フロー命令トレース

    ■ ホスト・デバッガ JTAG インタフェース

    ■ トリガおよびシステム・トレース・メッセージのソフト IP 生成をイネーブルする、クロス・トリガおよび STM-to-FPGA のインタフェース間の接続

    ■ トレース解析ツール用の TPIU を経由した命令トレース・インタフェース

    ■ ホスト・デバッガへの配信用のトレース・ストリーム内への STM を経由したカスタム・メッセージ・インジェクション

    ■ トレース漏斗を経由してシングル・ストリームにマルチプレクサ化された STM および PTM のトレース・ソース

    A, CYCLONE, HARDCOPY, MAX, MEGACORE, NIOS, QUARTUS and STRATIX words and logos . Patent and Trademark Office and in other countries. All other words and logos identified as e holders as described at www.altera.com/common/legal.html. Altera warrants performance of its with Altera's standard warranty, but reserves the right to make changes to any products and ibility or liability arising out of the application or use of any information, product, or service tera. Altera customers are advised to obtain the latest version of device specifications before relying oducts or services.

    s reserved. ARM, the ARM Powered logo, AMBA, Jazelle, StrongARM, Thumb, and TrustZone are ARMulator, AHB, APB, ASB, ATB, AXI, CoreSight, Cortex, EmbeddedICE, ModelGen, MPCore, M9TDMI, ARM9E-S, ARM966E-S, ETM7, ETM9, TDMI and STRONG are trademarks of ARM e trademarks of their respective owners. Neither the whole nor any part of the information contained or reproduced in any material form except with the prior written permission of the copyright holder. s developments and improvements. All particulars of the product and its use contained in this nties implied or expressed, including but not limited to implied warranties of merchantability, or

    nly to assist the reader in the use of the product. ARM Limited shall not be liable for any loss or nt, or any error or omission in such information, or any incorrect use of the product. Where the term priate”. This document is Non-Confidential. The right to use, copy and disclose this document may f the agreement entered into by ARM and the party that ARM delivered this document to. The oduct.

    クニカル・リファレンス・マニュアル

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  • 7‒2 第 7 章: CoreSight のデバッグおよびトレースARM CoreSight の資料

    ■ Level 3(L3)インタコネクトに接続された ETR AXI マスタにアクセス可能な任意のスレーブにトレース・データを配線する機能

    ■ エンベデッド・クロス・トリガ・システムを通して以下の SoC モジュールが互いにトリガするための機能

    ■ FPGA ファブリック

    ■ A9-0 プロセッサ

    ■ A9-1 プロセッサ

    ■ PTM-0

    ■ PTM-1

    ■ STM

    ■ ETF

    ■ ETR

    ■ TPIU

    ■ csCTI

    ■ CTI-0

    ■ CTI-1

    ■ FPGA-CTI

    ■ csCTM

    ■ CTM

    ARM CoreSight の資料HPS デバッグ・システムの ARM CoreSight コンポーネントについて非常に詳しい説明は、以下の ARM CoreSight に関する仕様および資料を参照してください。

    ■ CoreSight Technology, System Design Guide, ARM DGI 0012D

    ■ CoreSight Architecture Specification, ARM IHI 0029B

    ■ ARM Debug Interface v5, Architecture Specification, ARM IHI 0031A

    ■ Embedded Cross Trigger Technical Reference Manual, ARM DDI 0291A

    ■ CoreSight Components Technical Reference Manual, ARM DDI 0314H

    ■ CoreSight Program Flow Trace, Architecture Specification, ARM IHI 0035A

    ■ CoreSight PTM-A9 Technical Reference Manual, ARM DDI 0401B

    ■ CoreSight System Trace Macrocell Technical Reference Manual, ARM DDI 0444A

    ■ System Trace Macrocell, Programmers' Model Architecture Specification, ARM IHI 0054

    ■ CoreSight Trace Memory Controller Technical Reference Manual, ARM DDI 0461B

    f これらの資料は ARM のウェブサイト(infocenter.arm.com)からダウンロードできます。

    Arria Vデバイス・ハンドブック 2012年 11 月 Altera CorporationVolume 3:ハード・プロセッサ・システムのテクニカル・リファレンス・マニュアル

    http://infocenter.arm.com/

  • 第 7 章: CoreSight のデバッグおよびトレース 7‒3CoreSight のデバッグおよびトレースのブロック図およびシステム統合

    CoreSight のデバッグおよびトレースのブロック図およびシステム統合図 7–1 に、HPS CoreSight のデバッグおよびトレースのシステム全体のブロック図を示します。

    図7‒1. デバッグ・システムのブロック図

    Replicator

    Funnel0123...7

    CTI-0 CTI-1

    A9-0 A9-1PTM-0 PTM-1

    MPU DebugConfiguration

    ROM

    TimestampGenerator

    On-ChipTrace RAM

    ETF

    STM

    [31:4]

    PTM-0 ATBPTM-1 ATB

    To DMA

    Hardware Events

    L3 Interconnect Main Switch

    ATB ATB

    ATB ATB

    ETR TPIU

    To Trace Pins [7:0]

    Output Trace [31:0]

    To PinMultiplexer &Trace Pins

    To FPGA

    DAP

    HPS DebugConfiguration ROM

    csCTM FPGA-CTI

    DebugAPB

    I[3:2]O[1:0]

    I[7:4]O[5:4]

    O[3:2]

    I[1:0]O[7:6]

    csCTI

    2

    0

    1Triggersto/fromFPGA

    CTM 1

    4

    0

    Eventsfrom FPGA

    L3 Interconnect Master Peripheral Switch

    System AHB

    System APB

    HPS JTAG Pins

    Debug APB

    PTM-0 ATB PTM-1 ATB

    Debug APB

    Hardware EventsCTI Triggers

    [3:0]

    To FPGA

    MPU Debug Subsystem

    HPS Debug System

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  • 7‒4 第 7 章: CoreSight のデバッグおよびトレースCoreSight のデバッグおよびトレースの機能の説明

    CoreSight のデバッグおよびトレースの機能の説明CoreSight システムは、完全な HPS デザインのパフォーマンスをデバッグし、モニタし、最適化する上で必要なすべての基盤を提供します。テクノロジは、プロセッサ・

    コアを超えてシステム全体の高帯域幅を使用して、マルチコアのデバッグおよびト

    レースのソリューションの要件に対応します。

    CoreSight テクノロジは以下の機能を提供します。

    ■ SoC サブシステム間のクロス・トリガ・サポート

    ■ データの高圧縮

    ■ シングル・ストリーム内のマルチソース・トレース

    ■ スタンダード・ツール・サポートのためのスタンダード・プログラミング・モデ

    f CoreSight テクノロジについて詳しくは、ARM のウェブサイト( infocenter.arm.com)からダウンロードできる CoreSight Components Technical Reference Manual およびCoreSight Technology System Design Guide を参照してください。

    以下の項では、HPS デバッグ・システムで提供される ARM CoreSight コンポーネントについて簡単に説明します。

    デバッグ・アクセス・ポート(DAP)DAP は、FPGA 用に JTAG から独立している専用 HPS ピンに接続されている JTAG インタフェースを経由して、ホスト・デバッガが HPS と接続して通信するために必要なポートを提供します。DAP で提供される JTAG インタフェースは、ホスト・デバッガが HPS 内部のさまざまなモジュールにアクセスできるようにします。更に、どちらか一方のプロセッサ上でのデバッグ・モニタの動作は、システムの Advanced Microcontroller Bus Architecture(AMBA®)Advanced Peripheral Bus(APB™)の DAP のスレーブ・ポートと接続することにより、異なる HPS コンポーネントにアクセスできます。システム APB スレーブ・ポートは、HPS のアドレス空間のうち 2 MB を占有します。JTAG ポートおよびシステム APB ポートの両方は、DAP のデバッグ APB マスタ・ポートへのアクセスを持っています。図 7–1 に示すように、すべての CoreSightコンポーネントはデバッグ APB に接続されています。

    ホスト・デバッガは、DAP システムのマスタ・ポートを介してシステム内の任意のHPS メモリ・マップド・リソースにアクセスできます。DAP システムのマスタ・ポートを介したリクエストは、ペリフェラル・レジスタへの読み出しおよび書き込

    みによって影響されます。

    f 詳しくは、ARM のウェブサイト(infocenter.arm.com)からダウンロードできるCoreSight Components Technical Reference Manual を参照してください。

    システム・トレース・マクロセル(STM)STM によって、トレース・データを受信するホスト・デバッガへの配信のために、メッセージがトレース・ストリーム内にインジェクトされるようにします。これら

    のメッセージは、スティミュラス・ポートまたはハードウェアのイベント・インタ

    フェースを介して送信できます。STM によってメッセージがタイム・スタンプされるようになります。

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  • 第 7 章: CoreSight のデバッグおよびトレース 7‒5CoreSight のデバッグおよびトレースの機能の説明

    STM は、トレース・イベントを作成する上で使用される AMBA Advanced eXtensible Interface(AXI™)スレーブ・インタフェースを提供します。このインターフェースは、MPU サブシステム、ダイレクト・メモリ・アクセス(DMA)コントローラ、およびソフト・ロジックとして FPGA ファブリック内に実装されているマスタによって、FPGA-to-HPS ブリッジを介してアクセスできます。AXI スレーブ・インタフェースは、3 つのアドレス・セグメントをサポートしています。各アドレス・セグメントは 16 MB で、各セグメントは最大 65536 チャネルをサポートしています。各チャネルはアドレス空間の 256 バイトを占有します。

    STM は、32 個のハードウェア・イベント・ピンを提供しています。28 個の高次のピン(31:4)は FPGA ファブリックに接続されており、FPGA 内部のロジックがトレース・ストリームにメッセージを挿入できるようにします。STM がイベント・ピン上で立ち上がりエッジを検出する場合、そのイベントを識別するメッセージはスト

    リーム内部に挿入されます。4 個の低次のピン(3:0)は csCTI に接続されています。

    f 詳しくは、ARM のウェブサイト(infocenter.arm.com)からダウンロードできるCoreSight System Trace Macrocell Technical Reference Manual を参照してください。

    トレース漏斗トレース漏斗は、3 つのトレース・ソースを単一のトレース・ストリームにマルチプレクサ化します。トレース漏斗のポート 0 は CPU 0 用の PTM に接続されています。トレース漏斗のポート 1 は CPU 1 用の PTM に接続されています。トレース漏斗のポート 3 は STM に接続されています。ポート 2 およびポート 4 ~ポート 7 は使用されません。

    f 詳しくは、ARM のウェブサイト(infocenter.arm.com)からダウンロードできるCoreSight Components Technical Reference Manual を参照してください。

    エンベデッド・トレース FIFO(ETF)トレース漏斗の出力は ETF に送信されます。ETF は、トレース・ジェネレータ

    (STM、PTM)およびトレース・デスティネーションの間でエラスティック・バッファとして使用されます。ETF は、オンチップ・トレース RAM 内に最大 32 KB のトレース・データを保存します。

    AMBA トレース・バス・レプリケータ(レプリケータ)レプリケータは、ETF からエンベデッド・トレース・ルータ(ETR)およびトレース・ポート・インタフェース・ユニット(TPIU)にトレース・データを配信します。

    f 詳しくは、ARM のウェブサイト(infocenter.arm.com)からダウンロードできるCoreSight Components Technical Reference Manual を参照してください。

    エンベデッド・トレース・ルータ(ETR)ETR は、HPS オンチップ RAM、HPS SDRAM、および HPS-to-FPGA ブリッジに接続している FPGA ファブリックの任意のメモリにトレース・データを配線することができます。ETR は、レプリケータからトレース・データを受信します。デフォルトでは、トレース・データを受信するバッファはオフセット 0x00100000 の SDRAM にあり、32 KB です。ETR のレジスタをプログラミングすることで、このデフォルトのコンフィギュレーションをオーバーライドできます。

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  • 7‒6 第 7 章: CoreSight のデバッグおよびトレースCoreSight のデバッグおよびトレースの機能の説明

    トレース・ポート・インタフェース・ユニット(TPIU)TPIU は、オンチップ・トレース・ソースおよびオフチップ・トレース・ポートの間のブリッジです。TPIU は、レプリケータからトレース・データを受信して、トレース・データをトレース・ポート・アナライザに駆動します。

    TPIU からのトレース出力はソフトウェアでプログラム可能で、8 ビット幅または 32ビット幅のどちらかに設定できます。トレース出力は、8 ビットの HPSI/O インタフェースおよび FPGA ファブリックへの 32 ビット・インタフェースに配線されます。FPGA ファブリックに送信されるトレース・データは、FPGA 内の使用可能なシリアライザ / デシリアライザ(SERDES)リソースを使用することによって伝送可能です。

    f 詳しくは、ARM のウェブサイト(infocenter.arm.com)からダウンロードできるCoreSight Components Technical Reference Manual を参照してください。

    エンベデッド・クロス・トリガ(ECT)システムECT システムは、HPS モジュールが互いにトリガするためのメカニズムを提供します。ECT は以下のモジュールから構成されています。

    ■ クロス・トリガ・インタフェース(CTI)

    ■ クロス・トリガ・マトリックス(CTM)

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  • 第 7 章: CoreSight のデバッグおよびトレース 7‒7CoreSight のデバッグおよびトレースの機能の説明

    図 7–2 に、一般的な ECT のセットアップでの CTI および CTM の使用方法を示します。赤線は、他の CTI でトリガ出力を生成する 1 つの CTI へのトリガ入力を示しています。信号はチャネル 2 を経由しますが、コンフィギュレーションしたトリガ入力およびトリガ出力を通してのみ出入りします。

    クロス・トリガ・インタフェース(CTI)CTI は、トリガの出入力が ECT と接続できるようにします。各 CTI は、最大 8 個のトリガ入力と 8 個のトリガ出力をサポートしており、CTM に接続されています。図 7–2 は、トリガ入力、トリガ出力、および CTI の CTM チャネルの関係を示しています

    図7‒2. 一般的な ECT システム

    Trigger Inputs

    Trigger Outputs

    CTI

    Channel 0Channel 1Channel 2Channel 3

    CTI

    CTI

    CTI

    CTM

    TriggerInterface

    TriggerInterface

    TriggerInterface

    ChannelInterface

    ChannelInterface

    ChannelInterface

    ChannelInterface

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  • 7‒8 第 7 章: CoreSight のデバッグおよびトレースCoreSight のデバッグおよびトレースの機能の説明

    図 7–3 に、トリガ入力およびトリガ出力の詳しい接続を示します。

    HPS デバッグ・システムには、以下の 4 個の CTI が含まれています。

    ■ csCTI—STM、ETF、ETR、および TPIU の間のクロス・トリガを実行します。

    ■ FPGA-CTI—CTI— クロス・トリガ・システムを FPGA ファブリックに接続します。

    ■ CTI-0 および CTI-1—MPU デバッグ・サブシステムにあります。各 CTI はプロセッサとプロセッサに関連する PTM に対応しています。

    クロス・トリガ・マトリックス(CTM)CTM は、1 つの CTI から 1 つ以上の CTI または CTM にトリガを送信するための伝送メカニズムです。HPS には 2 つの CTM が含まれています。1 つの CTM は csCTI および FPGA- CTI に接続しており、もう 1 つの CTM は CTI-0 および CTI-1 に接続しています。2 つの CTM は互いに接続しており、MPU デバッグ・サブシステム、デバッグ・システム、および FPGA ファブリックの間をトリガが送信されるようになります。

    各 CTM には 4 個のポートがあり、各ポートには 4 個のチャネルがあります。各 CTMポートは、CTI または他の CTM に接続することができます。

    図 7–4 に、CTM チャネルの構造を示します。

    図7‒3. CTI 接続

    Trigger Inputs Trigger Outputs

    ChannelConnection

    CTI

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  • 第 7 章: CoreSight のデバッグおよびトレース 7‒9CoreSight のデバッグおよびトレースの機能の説明

    CTM 内部のパスは純粋な組み合わせです。

    各 CTI のトリガ入力は、デバッグの制御下で CTM を経由して 1 つ以上のトリガ出力に接続できます。

    図7‒4. CTMチャネルの構造

    In Out

    Channel 0

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  • 7‒10 第 7 章: CoreSight のデバッグおよびトレースCoreSight のデバッグおよびトレースの機能の説明

    図 7–5 に、CTI トリガ接続の模式図を示します。赤線は、1 つのトリガ入力がシステム全体に影響することを示しています。

    f 詳しくは、ARM のウェブサイト(infocenter.arm.com)からダウンロードできるCoreSight Components Technical Reference Manual を参照してください。

    プログラム・トレース・マクロセル(PTM)PTM はリアルタイムにプログラム・フロー命令のトレースを実行し、コードの特別な部分をトレースするために使用されるさまざまなフィルタおよびトリガを提供し

    ます。

    HPS には 2 つの PTM が含まれています。PTM はそれぞれプロセッサおよび CTI とペアになっています。PTM から生成されるトレース・データは、HPS ピンを使用してオフチップに送信されます。あるいは FPGA ファブリックに送信され、事前処理されて高速 FPGA ピンを使用してオフチップに送信されます。

    図7‒5. トリガ接続

    Trigger Inputs

    Trigger Outputs

    CTI

    Channel 0Channel 1Channel 2Channel 3

    CTI

    CTI

    CTI

    CTM

    TriggerInterface

    TriggerInterface

    TriggerInterface

    ChannelInterface

    ChannelInterface

    ChannelInterface

    ChannelInterface

    Arria Vデバイス・ハンドブック 2012年 11 月 Altera CorporationVolume 3:ハード・プロセッサ・システムのテクニカル・リファレンス・マニュアル

    http://infocenter.arm.com/

  • 第 7 章: CoreSight のデバッグおよびトレース 7‒11CoreSight のデバッグおよびトレースのプログラミング・モデル

    f 詳しくは、ARM のウェブサイト(infocenter.arm.com)からダウンロードできるCoreSight PTM-A9 Technical Reference Manual を参照してください。

    HPS デバッグの APB インタフェースHPS は、CoreSight デバッグ・コントロール・バスを FPGA ファブリック内部に拡張することができます。デバッグ・インタフェースは、ビルトイン・クロック・クロッ

    シングと APB 互換性のインタフェースです。

    f 詳しくは、Arria V デバイス・ハンドブック Volume 3 の の章を参照してください。

    CoreSight のデバッグおよびトレースのプログラミング・モデルこの項では、アルテラの ARM CoreSight テクノロジの実装に特別なプログラミング・モデルの詳細を説明します。

    f 各 CoreSight コンポーネントのプログラミング・インタフェースについて詳しくは、ARM のウェブサイト(infocenter.arm.com)からダウンロードできる CoreSight Components Technical Reference Manual を参照してください。

    デバッグ・コンポーネントは、特定のイベントが発生したときにトリガのきっかけ

    としてコンフィギュレーションできます。例えば、FPGA ファブリックのソフト・ロジックは、トレース・ストリーム内に STM メッセージ・インジェクションをトリガするイベントを送信できます。CoreSight コンポーネントは、CoreSight コンポーネントのベース・アドレスに相対的なオフセットに位置するメモリ・マップド・レジス

    タを通してコンフィギュレーションされます。CoreSight コンポーネントのベース・アドレスは、ROM テーブルを通してアクセス可能です。

    ROMテーブル表 7–1 に、DAP の ROM テーブル部分の全体を示します。

    表7‒1. DAP の ROM テーブル

    ROM 入力 オフセット [30:12] 説明0x0 0x00001 ETF

    0x1 0x00002 CTI

    0x2 0x00003 TPIU

    0x3 0x00004 トレース漏斗0x4 0x00005 STM

    0x5 0x00006 ETR

    0x6 0x00007 FPGA-CTI

    0x7 0x00100 A9ROM

    0x8 0x00080 FPGAROM

    0x9 0x00000 ROM の終了

    2012 年 11 月 Altera Corporation Arria Vデバイス・ハンドブックVolume 3:ハード・プロセッサ・システムのテクニカル・リファレンス・マニュアル

    http://infocenter.arm.com/http://infocenter.arm.com/

  • 7‒12 第 7 章: CoreSight のデバッグおよびトレースCoreSight のデバッグおよびトレースのプログラミング・モデル

    ホスト・デバッガは、DAP を通して 0x8000_0000 でこのテーブルにアクセスできます。HPS マスタは 0xFF00_0000 でこの ROM にアクセスできます。特定の CoreSight コンポーネント用のレジスタは、CoreSight コンポーネントのベース・アドレスにレジスタ・オフセットを追加することによってアクセスされ、また ROM テーブルのベース・アドレスにその全体を追加することによってアクセスされます。

    ROM テーブルのベース・アドレスは、デバッガによるアクセス(0x8000_0000)の場合は HPS マスタによるアクセス(0xFF00_0000)の場合と異なります。例えば、CTI出力イネーブル・レジスタであるオフセット 0xA8 の CTIOUTEN[2]は、0x8000_20A8でホスト・デバッガにアクセスできます。その値を得るには、ホスト・デバッガの

    アクセス・アドレスを 0x8000_0000 の ROM テーブル、0x0000_2000 の CTI コンポーネントのベース・アドレス、0xA8 の CTIOUTEN[2]レジスタ・オフセットに追加します。

    STM チャネルSTM AXI スレーブは、MPU、DMA、および FPGA-to-HPS ブリッジのマスタに接続されています。各マスタには最大 65536 個のチャネルがあり、各チャネルは 256 バイトのアドレス空間を占有し、各マスタで合計 16 MB のアドレス空間が占有されます。HPS のアドレス・マップは、連続した 48 MB のアドレス空間を 3 つの 16 MB のセグメントに分割して STM AXI スレーブ・ポートに割り当てます。

    表 7–2 に、STM アドレス・セグメントのアドレス割り当てを示します。

    3 個のそれぞれのマスタは、3 個のアドレス・セグメントのうち任意の 1 つにアクセスできます。ソフトウェア・デザインは、ライト・アドレスのビット 24 および 25の値の AWADDRS[25:24]に基づいて、どのマスタがどのセグメントを使用するか決定します。ソフトウェアが 3 つのセグメントのうち 1 つのみを使用するように制約しなければなりません。

    表 7–3 に、STM アドレス・フィールドを示します。

    表7‒2. STM AXI スレーブ・ポートのアドレス割り当て

    セグメント 開始アドレス 終了アドレス0 0xFC00_0000 0xFCFF_FFFF

    1 0xFD00_0000 0xFDFF_FFFF

    2 0xFE00_0000 0xFEFF_FFFF

    表7‒3. STM AXI のアドレス・フィールド

    AXI 信号フィールド 説明

    AWADDRS[7:0]これらのビットは、スティミュラス・ポートの 256 バイトをインデックスします。詳しくは、ARM のウェブサイト(infocenter.arm.com)からダウンロードできる System Trace Macrocell, Programmers' Model Architecture Specification を参照してください。

    AWADDRS[23:8] これらのビットは、マスタに関連付けられている 65536 個のスティミュラス・ポートを識別します。

    AWADDRS[25:24] これらのビットは 3 個のマスタを識別します。0、1、および 2 のみがバリッド値です。

    AWADDRS[31:26] 常に 0x3F です。ビット 24 ~ 31 は、0xFC00_0000 ~ 0xFEFF_FFFF にアクセスするために組み合わせられます。

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  • 第 7 章: CoreSight のデバッグおよびトレース 7‒13CoreSight のデバッグおよびトレースのプログラミング・モデル

    各 STM メッセージには、メッセージに関連付けられているマスタをホスト・デバッガに伝えるマスタ ID が含まれています。STM マスタ ID は、AWADDRS信号の部分とAWPROT保護ビットを組み合わせることで決定されます。表 7–4 に、STM マスタ ID がどのように計算されるか示します。

    STM チャネルを経由するアクセスに加えて、32 個のイベント信号の高いオーダ 28(31:4)は FPGA-CTI を通して FPGA に接続されます。これらのイベント信号により、

    STM を使用して FPGA ファブリックは追加メッセージを送信できるようになります。

    デバッグ・システム外部への CTI トリガ接続HPS デバッグ・システムの以下の CTI は、デバッグ・システム外部と接続します。

    ■ csCTI

    ■ FPGA-CTI

    csCTIこの項では、デバッグ・システムの csCTI に実装されているトリガ入力、出力、出力確認ピンの接続を示します。トリガ入力確認信号はピンに接続されていません。

    表 7–5 に、csCTI に実装されているトリガ入力ピンの接続を示します。

    表 7–6 に、csCTI に実装されているトリガ出力ピンの接続を示します。

    表7‒4. STMマスタ IDの計算

    マスタ ID ビット AXI 信号ビット 説明

    Master ID[5:0] AWADDRS[29:24] マスタを決定する上では最低位の 2 つのビットで十分ですが、CoreSight は 7 ビットのマスタ ID を使用します。

    Master ID[6] AWPROT[1] 0 はセキュアを意味し、1 はノンセキュアを意味します。

    表7‒5. トリガ入力信号

    番号 信号 ソース7 ASYNCOUT STM

    6 TRIGOUTHETE STM

    5 TRIGOUTSW STM

    4 TRIGOUTSPTE STM

    3 ACQCOMP ETR

    2 FULL ETR

    1 ACQCOMP ETF

    0 FULL ETF

    表7‒6. トリガ出力信号(その1)

    番号 信号 デスティネーション7 TRIGIN ETF

    6 FLUSHIN ETF

    5 HWEVENTS[3:2] STM

    4 HWEVENTS[1:0] STM

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  • 7‒14 第 7 章: CoreSight のデバッグおよびトレースCoreSight のデバッグおよびトレースのプログラミング・モデル

    表 7–7 に、csCTI に実装されているトリガ出力確認ピンの接続を示します。

    FPGA-CTIFPGA-CTI は、デバッグ・システムを FPGA ファブリックに接続します。FPGA-CTI には、FPGA ファブリックに使用可能なすべてのトリガがあります。

    エンベデッド・クロス・トリガ接続のコンフィギュレーションCTI インタフェースは、メモリ・マップド・レジスタ・インタフェースを通してプログラム可能です。

    f 特別なレジスタについて詳しくは、ARM のウェブサイト(infocenter.arm.com)からダウンロードできる CoreSight Components Technical Reference Manual を参照してください。

    デバッガを通して CoreSight コンポーネントのレジスタにアクセスするには、レジスタ・オフセットが CoreSight コンポーネントのベース・アドレスに追加されている必要があります。その組み合わせ値は、ROM テーブルがデバッガ(0x80000000)を確認できるアドレスに追加される必要があります。

    各 CTI には、トリガ・インタフェースおよびチャネル・インタフェースの 2 つのインタフェースがあります。トリガ・インタフェースは CTI および他のコンポーネントの間のインタフェースです。このインタフェースには 8 個のトリガ信号があり、他のコンポーネントに固定接続されています。チャネル・インタフェースは CTI およびその CTM の間のインタフェースであり、4 個の双方向チャネルを持っています。CTI のチャネル・インタフェースへのトリガ・インタフェース(およびその逆方向)のマッピングは、ダイナミックにコンフィギュレーションされます。各 CTI トリガ出力および CTI トリガ入力の接続はそれぞれ個別にイネーブル / ディセーブルできます。

    3 TRIGIN TPIU

    2 FLUSHIN TPIU

    1 TRIGIN ETR

    0 FLUSHIN ETR

    表7‒7. トリガ出力確認信号

    番号 信号 ソース7 0 —

    6 0 —

    5 0 —

    4 0 —

    3 TRIGINACK TPIU

    2 FLUSHINACK TPIU

    1 0 —

    0 0 —

    表7‒6. トリガ出力信号(その2)

    番号 信号 デスティネーション

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  • 第 7 章: CoreSight のデバッグおよびトレース 7‒15CoreSight のデバッグおよびトレースのプログラミング・モデル

    例えば、FPGA-CTI のトリガ入力 0 をチャネル 3 に配線してコンフィギュレーションし、FPGA-CTI のトリガ出力 3 および MPU デバッグ・システムの CTI-0 のトリガ出力7 をチャネル 3 から配線してコンフィギュレーションできます。このコンフィギュレーションによって FPGA-CTI のトリガ入力 0 でトリガされ、FPGA-CTI の出力 3 および CTI-0 のトリガ出力 7 に伝播します。伝播は、シングルからシングル、シングルから複数、複数からシングル、および複数から複数となります。

    FPGA-CTI のトリガ入力に接続されている FPGA の特定のソフト・ロジック信号は、TPIU へのトレース・データのフラッシュをトリガするためにコンフィギュレーションできます。例えば、csCTI の出力 2 をトリガするためにチャネル 0 をコンフィギュレーションすることができます。そして、トリガ入力 T3 を FPGA-CTI のチャネル 0にコンフィギュレーションします。トレース・データは、csCTI のトリガ出力 2 でトリガが受信されるときに TPIU にフラッシュされます。

    FPGA-CTI のトリガ入力 T2 に接続されている FPGA のもう 1 つのソフト・ロジック信号は、STM メッセージをトリガするためにコンフィギュレーションできます。csCTI出力トリガ 4 および 5 は、HPS の STM CoreSight コンポーネントに配線されています。例えば、csCTI のトリガ出力 4 にチャネル 1 をコンフィギュレーションします。そして FPGA-CTI のチャネル 1 にトリガ入力 T2 をコンフィギュレーションします。図 7–1 を参照してください。

    FPGA-CTI のトリガ入力 T1 に接続されている FPGA ファブリックのもう 1 つのソフト・ロジック信号は、CPU1 のブレークポイントをトリガするためにコンフィギュレーションできます。CTI-1 のトリガ出力 1 は、CPU-1 のデバッグ・リクエスト

    (EDBGRQ)信号に配線されています。例えば、CTI-1 のトリガ出力 1 にチャネル 2 をコンフィギュレーションします。そして FPGA-CTI のチャネル 2 にトリガ入力 T1 をコンフィギュレーションします。

    デバッグ・クロックCoreSight システムはいくつかのクロックを使用します。表 7–8 にそれらのクロックを示します。ポート名は、個々の CoreSight デバッグ・コンポーネント用として ARMの資料で表記されているクロック信号入力の名前です。信号名は、他の HPS コンポーネントで使用されるクロック信号の名前です。

    表7‒8. CoreSight のクロック(その1)

    ポート名 クロック・ソース 信号名 説明

    ATCLK クロック・マネージャ

    dbg_at_clk トレース・バス・クロックです。

    CTICLK(csCTI 用) クロック・マネージャ

    dbg_at_clk csCTI 用のクロス・トリガ・インタフェース・クロックです。CTMCLKに同期または非同期にできます。

    CTICLK(FPGA-CTI 用) FPGA ファブリック

    fpga_cti_clk FPGA-CTI 用のクロス・トリガ・インタフェース・クロックです。

    CTICLK(CTI-0 およびCTI-1 用)

    クロック・マネージャ

    mpu_clkCTI-0 および CTI-1 用のクロス・トリガ・インタフェース・クロックです。CTMCLK に同期または非同期にできます。

    CTMCLK(csCTM 用) クロック・マネージャ

    dbg_clk csCTM 用のクロス・トリガ・マトリックス・クロックです。CTICLK に同期または非同期にできます。

    CTMCLK(CTM 用) クロック・マネージャ

    mpu_clk CTM 用のクロス・トリガ・マトリックス・クロックです。CTICLK に同期または非同期にできます。

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  • 7‒16 第 7 章: CoreSight のデバッグおよびトレースCoreSight のデバッグおよびトレースのプログラミング・モデル

    f CoreSight のポート名について詳しくは、ARM のウェブサイト(infocenter.arm.com)からダウンロードできる CoreSight Technology System Design Guide の表 6-2 を参照してください。

    デバッグ・リセットCoreSight システムはいくつかのリセットを使用します。表 7–9 にそれらのリセットを示します。ポート名は、個々の CoreSight デバッグ・コンポーネント用として ARMの資料で表記されているクロック信号入力の名前です。信号名は、他の HPS コンポーネントで使用されるクロック信号の名前です。

    DAPCLK クロック・マネージャ

    dbg_clk DAP の内部クロックです。PCLKDBG に等価である必要があります。

    PCLKDBG クロック・マネージャ

    dbg_clk デバッグ APB(DAPB)クロックです。

    HCLK クロック・マネージャ

    dbg_clkDAP 内部の AHB-Lite マスタによって使用されます。DAPCLK に非同期です。HPS では、AHB-Lite ポートはDAPCLK と同じクロックを使用します。

    PCLKSYS クロック・マネージャ

    l4_mp_clk DAP 内部の APB スレーブ・ポートによって使用されます。DAPCLK に非同期です。

    SWCLKTCK

    JTAG インタフェース

    dap_tck JTAG インタフェースまたは FPGA ファブリックのどちらか一方を通して外部デバッガによって駆動されるSWJ-DP クロックです。DAPCLK に非同期です。JTAG インタフェースを経由する場合、このクロックは JTAGインタフェースの TCK と同じになります。

    FPGA ファブリック

    tpiu_traceclkin

    TRACECLKIN クロック・マネージャ

    dbg_trace_clk

    TPIU トレース・クロック入力です。ATCLK に非同期です。HPS では、クロック・マネージャまたは FPGAファブリックからこのクロックを供給することができます。

    表7‒8. CoreSight のクロック(その2)

    ポート名 クロック・ソース 信号名 説明

    表7‒9. CoreSight のリセット(その1)

    ポート名 クロック・ソース 信号名 説明

    ATRESETn リセット・マネージャ

    dbg_rst_n トレース・バス・リセットです。ATCLK ドメイン内のすべてのレジスタをリセットします。

    nCTIRESET リセット・マネージャ

    dbg_rst_n

    CTI リセット信号です。CTICLKドメイン内のすべてのレジスタをリセットします。HPS では、CTI の 4 本のインタフェースがあります。これら 4 本は同じリセット信号を使用します。

    DAPRESETn リセット・マネージャ

    dbg_rst_n DAP 内部リセットです。PRESETDBGn に接続されています。

    PRESETDBGn リセット・マネージャ

    dbg_rst_n デバッグ APB リセットです。PCLKDBG でクロックされるすべてのレジスタをリセットします。

    HRESETn リセット・マネージャ

    sys_dbg_rst_nすべての AMBA オンチップ・インタコネクトをリセットする SoC 提供のリセット信号です。DAP の AHB-Lite マスタ・ポートをリセットするためにこの信号を使用します。

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  • 第 7 章: CoreSight のデバッグおよびトレース 7‒17CoreSight のデバッグおよびトレースのアドレス・マップおよびレジスタの定義

    f CoreSight のポート名について詳しくは、ARM のウェブサイト(infocenter.arm.com)からダウンロードできる CoreSight Technology System Design Guide の表 6-3 を参照してください。

    リセット・マネージャ内の ctrlレジスタの ETR ストール・イネーブル・フィールド(etrstallen)は、ウォーム・リセットまたはデバッグ・リセットの前に、L3 インタコネクトへの AXI マスタ・インタフェースを停止するために ETR が要求されるかどうか制御します。

    f リセット・ハンドシェイキングについて詳しくは、Arria V デバイス・ハンドブックVolume 3 の の章を参照してください。

    ブレークポイントでプロセッサ停止中のリセットを回避するために、Level 4(L4)のウォッチドッグ・タイマをデバッグ中に停止することができます。

    f 詳しくは、Arria V デバイス・ハンドブック Volume 3 の の章を参照してください。

    CoreSight のデバッグおよびトレースのアドレス・マップおよびレジスタの定義

    f アドレス・マップおよびレジスタの定義は、このハンドブックの volume に付属の hps.html ファイルにあります。レジスタの定義は ARM の資料にもあります。ファイルを開くにはリンクをクリックします。

    モジュールの説明およびベース・アドレスを見るには、スクロールして以下のモ

    ジュール・インスタンスのリンクをクリックします。

    ■ stm

    ■ dap

    ■ dmanonsecure

    ■ dmasecure

    ■ mpuscu

    PRESETSYSn リセット・マネージャ

    sys_dbg_rst_n DAP のシステム APB スレーブ・ポートをリセットします。

    nCTMRESET リセット・マネージャ

    dbg_rst_n CTM リセット信号です。CTMCLK によってクロックされるすべての信号をリセットします。

    nPOTRST リセット・マネージャ

    tap_cold_rst_nDAP SWJ-DP に対するトゥルー・パワー・オン・リセット信号です。このリセットはパワー・オン時のみである必要があります。

    nTRST JTAG インタフェース

    nTRST ピンSWJ-DP 内部の DAP TAP コントローラをリセットします。この信号は JTAG コネクタを使用するホストによって駆動されます。

    TRESETn リセット・マネージャ

    dbg_rst_n TPIU 用のリセット信号です。TRACECLKIN ドメインのすべてのレジスタをリセットします。

    表7‒9. CoreSight のリセット(その2)

    ポート名 クロック・ソース 信号名 説明

    2012 年 11 月 Altera Corporation Arria Vデバイス・ハンドブックVolume 3:ハード・プロセッサ・システムのテクニカル・リファレンス・マニュアル

    hps.htmlhttp://infocenter.arm.com/

  • 7‒18 第 7 章: CoreSight のデバッグおよびトレース改訂履歴

    ■ mpul2

    そしてレジスタおよびフィールドの説明を見るには、モジュールの説明のリンクを

    クリックして適切な ARM の資料にアクセスします。レジスタのアドレスは、各モジュール・インスタンスのベース・アドレスに相対的なオフセットです。

    f すべてのモジュールのベース・アドレスは、Arria V デバイス・ハンドブック Volume 3の の章にも示されています。

    改訂履歴表 7–10 に、本資料の改訂履歴を示します。

    表7‒10. 改訂履歴

    日付 バージョン 変更内容

    2012 年 11 月 1.2 マイナーな更新。

    2012 年 6 月 1.1 機能の説明、プログラミング・モデル、アドレス・マップおよびレジスタ定義に関する各項の追加。

    2012 年 1 月 1.0 初版。

    Arria Vデバイス・ハンドブック 2012年 11 月 Altera CorporationVolume 3:ハード・プロセッサ・システムのテクニカル・リファレンス・マニュアル

    7. CoreSightのデバッグおよびトレースCoreSightのデバッグおよびトレースの機能ARM CoreSightの資料CoreSightのデバッグおよびトレースのブロック図およびシステム統合CoreSightのデバッグおよびトレースの機能の説明デバッグ・アクセス・ポート(DAP)システム・トレース・マクロセル(STM)トレース漏斗エンベデッド・トレースFIFO(ETF)AMBAトレース・バス・レプリケータ(レプリケータ)エンベデッド・トレース・ルータ(ETR)トレース・ポート・インタフェース・ユニット(TPIU)エンベデッド・クロス・トリガ(ECT)システムクロス・トリガ・インタフェース(CTI)クロス・トリガ・マトリックス(CTM)

    プログラム・トレース・マクロセル(PTM)HPSデバッグのAPBインタフェース

    CoreSightのデバッグおよびトレースのプログラミング・モデルROMテーブルSTMチャネルデバッグ・システム外部へのCTIトリガ接続csCTIFPGA-CTI

    エンベデッド・クロス・トリガ接続のコンフィギュレーションデバッグ・クロックデバッグ・リセット

    CoreSightのデバッグおよびトレースのアドレス・マップおよび レジスタの定義改訂履歴