調(diào)試代碼對(duì)于懂程序的你來(lái)說(shuō)不難，但一定麻煩。尤其在初次接觸一個(gè)程序而又尚未能完全理解時(shí)，你可能不清楚要如何才能快速找準(zhǔn)需要調(diào)試之處，全程設(shè)置斷點(diǎn)進(jìn)入Debug模式是一種很糟心的做法。如果你有接觸英特爾?Max 10 開(kāi)發(fā)套件片上閃存的代碼，會(huì)不會(huì)想要?jiǎng)邮终{(diào)試一些功能呢？

MAX 10 FPGA開(kāi)發(fā)電路板

首先，我們需要了解英特爾?MAX 10 FPGA設(shè)備中片上閃存的結(jié)構(gòu)與功能。它分為兩個(gè)部分：

配置閃存：用于存儲(chǔ)硬件配置數(shù)據(jù)

用戶閃存：用于存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)/軟件應(yīng)用

其中，片上閃存IP是用于訪問(wèn)UFM的唯一IP。片上閃存IP內(nèi)核在Quartus Prime安裝過(guò)程就可以完成安裝，我們可從英特爾?FPGA IP庫(kù)選擇這個(gè)IP并為其設(shè)置參數(shù)。UFM內(nèi)存結(jié)構(gòu)根據(jù)f片上閃存IP內(nèi)核參數(shù)編輯器中指定的配置模式而改變。那么它總共有多少種內(nèi)部配置模式呢？請(qǐng)看下圖。

5種內(nèi)部配置模式

Nios II從UFM就地執(zhí)行，能夠最大限度地降低RAM使用率。因此該啟動(dòng)解決方案十分適合需要限制片上內(nèi)存使用率的Nios II處理器應(yīng)用。從UFM就地執(zhí)行時(shí)，基于BSP設(shè)置，數(shù)據(jù)段（.radata、.rwdata或.eceptions）將從啟動(dòng)內(nèi)存復(fù)制到RAM中，而只讀代碼段仍存放在片上閃存區(qū)域。

如何調(diào)試存儲(chǔ)在Max 10開(kāi)發(fā)套件片上閃存中的代碼

Nios II處理器復(fù)位向量指向UFM的基地址，因此系統(tǒng)重置后，代碼會(huì)從UFM執(zhí)行，如果您使用源碼級(jí)調(diào)試工具調(diào)試應(yīng)用，則需要使用硬件斷點(diǎn)進(jìn)行調(diào)試，因?yàn)閁FM不支持隨機(jī)內(nèi)存存取。

那么具體該如何調(diào)試代碼呢？

我們可以創(chuàng)造一個(gè)從UFM就地執(zhí)行的Nios II應(yīng)用，并使用Nios II軟件構(gòu)建工具中的調(diào)試工具調(diào)試存儲(chǔ)在UFM中的代碼。先創(chuàng)建一個(gè)Quartus項(xiàng)目和Qsys系統(tǒng)，如下圖，這是一個(gè)在Platform Designer中創(chuàng)建的設(shè)計(jì)。

如前所述，我們需要使用硬件斷點(diǎn)調(diào)試應(yīng)用。因此，在Qsys設(shè)計(jì)中，我們需要啟用硬件斷點(diǎn)。具體操作步驟詳見(jiàn)視頻。【滑稽】不過(guò)一定要將硬件斷點(diǎn)要啟用到位，具體可通過(guò)選擇JTAG調(diào)試選項(xiàng)卡查看。同時(shí)要注意，我們最多可以啟用四個(gè)硬件斷點(diǎn)。此外，片上閃存IP一定要添加到設(shè)計(jì)中，這樣能便于訪問(wèn)UFM閃存。

在上面這個(gè)設(shè)計(jì)中，我們選擇使用的配置模式是單個(gè)未壓縮映像。接下來(lái)，可以將Nios II處理器中復(fù)位向量設(shè)置為片上閃存IP內(nèi)核，以通過(guò)從UFM就地執(zhí)行啟動(dòng)Nios應(yīng)用。完成這些設(shè)置后，才能夠去生成系統(tǒng)。

接下來(lái)，我們可以在Quartus中編譯這個(gè)設(shè)計(jì)，創(chuàng)建SOF文件。同時(shí)，也可以在Nios II軟件構(gòu)建工具中創(chuàng)建一個(gè)簡(jiǎn)單的Nios II應(yīng)用。在創(chuàng)建完硬件設(shè)計(jì)和軟件應(yīng)用后，我們可以使用轉(zhuǎn)換編程文件工具，創(chuàng)建包含UFM數(shù)據(jù)和SOF文件的POF文件。然后，可以使用Quartus編程工具將POF文件編程至Max 10中。

如上圖，已將POF文件編程至Max 10中，并重啟電路板。接下來(lái)才是真正開(kāi)始調(diào)試存儲(chǔ)在片上閃存中的代碼。插入斷點(diǎn)后，想要調(diào)試該應(yīng)用，就得進(jìn)行“應(yīng)用”、“調(diào)試”、“選擇配置”等一系列操作。（如有不明白的，請(qǐng)?jiān)敿?xì)看上面的視頻）在調(diào)試配置中，由于代碼存儲(chǔ)在片上閃存中，所以可能沒(méi)有選項(xiàng)“將elf下載到選中的目標(biāo)系統(tǒng)”選擇以啟動(dòng)處理器并重置選中的目標(biāo)系統(tǒng)。

重點(diǎn)來(lái)了！

這個(gè)時(shí)候如果選擇“啟動(dòng)停止”，則最多用一個(gè)硬件斷點(diǎn)，這也意味著您只能在代碼上設(shè)置另外三個(gè)斷點(diǎn)。而如果插入斷點(diǎn)超過(guò)4個(gè)，就會(huì)在開(kāi)始調(diào)試代碼時(shí)遇到錯(cuò)誤，因?yàn)橹荒苁褂盟膫€(gè)硬件斷點(diǎn)。