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1、C*Core开发基础和环境摘 要：本文介绍了C*Core处理器的软件结构基础、硬件开发平台和软件开发环境 关键词：ONCE，JTAG，集成开发环境，仿真器1. 引言当前嵌入式市场正向多元化方向发展，需要各种功能的CPU和SoC满足消费者的需求，苏州国芯公司开发了C*Core系列产品，提供为开发商多种解决方案，成立了“中国C*CoreTM产业联盟”。CC2112A只包含了比较简单的功能，新推出的CC3118则为税控机提供了单晶片的完善解决方案。北斗星公司作为“中国C*CoreTM产业联盟”的核心成员，主要完成评估板、集成开发环境、仿真器的研发，为C*Core的功能验证、用户使用提供良好的工具和平
2、台。2. C*Core体系结构C*Core为32位RISC系统，采用big-endian的字节格式、16位定长指令集，支持权限模式使用寄存器页快速响应中断。寄存器C*Core包含16个通用寄存器、13个控制寄存器和一组通用寄存器的可选页寄存器。使用可选页寄存器，在中断响应时候可以不用保存用户模式的寄存器，提高中断的响应速度。中断结构外部中断：C*Core包含40个不同的中断类型，可以分为两种中断类型（Normal Interrupts、Fast Interrupts），每种类型还可以设置32个中断优先级，Fast Interrupts的级别比Normal Interrupts的中断级别高，可以
3、嵌套执行。中断的执行支持自动向量（Autovector）和向量号（Vector Number）内部异常：对齐错误、访问非法、非法指令、权限错误、单步中断、断点例外、不可恢复错误调试接口软件调试方法包括Trace和break point，trace用于单步执行指令，break point用于软件断点。硬件调试接口支持ONCE的JTAG接口3. 硬件平台设计北斗星开发了基于C2112的评估板，C2112采用双电源供电，内部核心操作电压为2.5V，外围接口为3.3V，提供较好的低功耗解决方案。评估板的框图如下：FPGA控制 Flash和SRAM的访问，在C2112端可以使用8位、16位、32位的访问
4、方式，FPGA将C2112的访问译码为32位的存取格式，这样用户使用32位格式写入Flash的代码，在使用16位启动方式也可以正常启动，避免了32位模式和16位模式的代码不一致性。左边和上面的两组信号与CPU的信号引脚直接相连，用户可以很方便的测量信号和扩充第3方功能模块。扩充的蜂鸣器和指示灯，用于用户调试使用。4. 软件开发环境目前市场中还没有C*Core专用的集成开发环境，为了推动C*Core的应用，北斗星公司开发了bdxIDE集成环境。集成编辑器、编译器、调试器、项目管理器、类浏览器、编程器、ONCE仿真器于一体。附加功能包括：1. 工程向导2. 源文件编辑器3. 标准库函数4. 目标机
5、的监控程序和调试代理目标监控包含了调试代理，可以快速调试不包含中断处理的应用程序，该软件调试代理占用了一部分硬件资源包括SRAM、FLASH、和硬件串口。当用户需要调试串口和中断程序时，必须使用ONCE仿真器接口，ONCE仿真器不会占用硬件资源，适合调试硬件驱动程序、中断系统代码。支持的操作系统有NuCleus，包含各种协议栈和基于窗口的图形库，开放系统包括uCos II和ucLinux 5. ONCE调试接口C*Core的仿真接口为ONCE接口，符合IEEE-1149协议，提供了完备的调试控制命令，最高的JTAG操作时钟为CPU核心时钟的1/2，支持高速调试。CPU扫描链寄存器包含128位的
6、数据域，通过该寄存器可以实现单步执行、修改内存内容、修改寄存器内容等调试功能，寄存器的描述如下：WBBR：数据总线上的数据PSR ：当前CPU的状态寄存器PC ：当前指令的地址IR ： 插入的指令CTL ：控制寄存器，用于指示该命令的动作模式ONCE接口在IEEE-1149协议中扩充了一个控制端口DE#，用于快速判断CPU的执行状态。作为输出标识CPU当前是否进入了调试模式，通知仿真器CPU已经停止执行，当作为输入时指示CPU立即停止执行进入调试模式。使用通常的CPU完成JTAG的控制逻辑，往往速度较慢，可以采用CPU和FPGA相互配合来提高JTAG的操作速度，FPGA完成高速的并串转化和JTAG状态机的控制，由CPU处理逻辑控制和与上层调试软件通讯。6. 总结我们在开发评估板和仿真器的过程中，很深入的研究了C*Core，它具有很高的稳定性，同时C*Core具有应用简单的特性，非常适合在嵌入式控制产品中使用。
