Microcontrollore di tracciamento ARM TPIU VECTOR VX1000

Specifiche

• Nome prodotto: VX1000 ARM TPIU Trace
• Versione: 1.0
• Data: 2025-08-29
• Autore: Dominik Gunreben

Informazioni sul prodotto:

• Il VX1000 ARM TPIU Trace è uno strumento utilizzato per configurazioni di misura e calibrazione di microcontrollori. Fornisce una porta di tracciamento parallela con percorsi dati a uno o più pin e un pin di clock.
• Tutti i segnali sono single-ended.

Traccia TPIU finitaview:

• L'interfaccia di traccia TPIU è costituita da una porta di traccia parallela con vari pin, tra cui il Trace Clock e i pin dati 0-3. Il Trace Clock opera in genere a frequenze comprese tra 25 MHz e 125 MHz, con i pin dati che utilizzano la segnalazione DDR per velocità di trasmissione dati più elevate.

Protocolli di tracciamento TPIU:

• Per abilitare la traccia TPIU, è necessaria la configurazione all'interno del software della ECU. Questa include la configurazione dei pin, la configurazione del multiplexer e la configurazione del trace clock. Istruzioni dettagliate per queste configurazioni sono disponibili nel manuale utente.

Istruzioni per l'uso del prodotto

1. Impostazione di TPIU Trace:
   • Per utilizzare l'interfaccia di tracciamento TPIU, seguire questi passaggi:
   • Collegare i pin TPIU Trace in base alle assegnazioni dei pin specificate.
   • Configurare le impostazioni del software ECU per l'interfaccia Trace Pins secondo le impostazioni VXconfig.
2. Configurazione pin:
   • Configurare i pin dei dati di traccia e il pin del clock in base alle specifiche del controller di destinazione. Fare riferimento al codice fornito, ad esempioamples per l'assistenza.
3. Configurazioni multiplexer:
   • Se la scheda di valutazione o la centralina sono dotate di multiplexer o DIP switch, assicurarsi che siano configurati per selezionare TPIU-Trace. Fare riferimento al codice examples per diverse schede di valutazione.
4. Configurazione dell'orologio di tracciamento:
   • Impostare la frequenza del Trace Clock selezionando la sorgente di clock appropriata e impostando un divisore per ottenere la frequenza desiderata. Consultare il manuale utente per istruzioni dettagliate.

Traccia ARM TPIU VX1000

• ARM specifica un'interfaccia di destinazione parallela per i suoi microcontrollori.
• A seconda della frequenza e del numero di pin di traccia utilizzati, è possibile ottenere una larghezza di banda di misurazione significativa con l'interfaccia di traccia TPIU.
• Talvolta la traccia TPIU viene anche chiamata Trace-Pin-Interface o ETM-Trace-Interface.
• L'interfaccia TPIU è un'interfaccia unidirezionale dal controller di destinazione all'hardware di debug/misurazione.
• L'interfaccia TPIU non può essere utilizzata in modo autonomo ma come interfaccia di destinazione aggiuntiva come SWD o JTAG è necessario per gli accessi in scrittura alla destinazione.

Traccia TPIU finitaview

• L'interfaccia di traccia TPIU fornisce una porta di traccia parallela con un percorso dati a uno o più pin e un pin di clock.
• Tutti i segnali sono single-ended.

TraceCLK:

• Clock di traccia. Le frequenze tipiche sono 25 MHz .. 125 MHz.
• TraceDx utilizza la segnalazione DDR, trasferendo i dati su entrambi i fronti di clock per raddoppiare la velocità effettiva. Pertanto, quando in questo documento viene utilizzata una frequenza di Trace Clock di 25 MHz, la velocità di trasmissione dati su ciascun pin è di 50 Mbit/s.

TracciaD0-TracciaD3:

• Pin dati 0..3. Se vengono utilizzati altri connettori dell'interfaccia di destinazione, è possibile utilizzare ancora più pin dati di traccia se ciò è supportato dal controller di destinazione (vedere 5.4 Connettore tipico utilizzato per la traccia TPIU).

Protocolli di tracciamento TPIU

• I protocolli utilizzati sull'interfaccia possono variare a seconda del controller di destinazione e dei casi d'uso.
• In genere, il protocollo TPIU viene utilizzato come formato contenitore per più flussi di dati.
• I flussi di dati racchiusi nel protocollo TPIU possono essere protocolli ARM come Embedded Trace Macrocell (ETM), Instrumentation Trace Macrocell (ITM) o System Trace Macrocell (STM).
• L'hardware VX1000 è in grado di decodificare al volo i protocolli TPIU e incapsulati.
• VX1000 e il driver applicativo VX1000 utilizzano ETM, IT, M e STM per acquisire dati di misurazione in modo efficiente.

Configurazione del software ECU

• Per abilitare la traccia TPIU, è necessario effettuare alcune configurazioni all'interno del software ECU.

Suggerimento:

• Le impostazioni VXconfig per l'interfaccia Trace Pins, a cui si fa riferimento nelle sezioni seguenti, sono disponibili in VXconfig VX1000 device->POD->Trace Pins

Configurazione pin

• In genere, non ci sono pin di traccia dedicati sul controller di destinazione, ma la funzionalità di traccia è multiplexata con altre funzionalità periferiche sullo stesso pin.
• Per ridurre la possibilità che la traccia non possa essere utilizzata perché alcuni pin necessari sono bloccati da altre funzionalità, la stessa funzionalità traccia-pin viene spesso instradata in modo ridondante a gruppi di pin diversi.
• Per abilitare la traccia, il controller di destinazione deve essere configurato per fornire pin con funzionalità di traccia e il PCB di destinazione deve essere progettato di conseguenza.
• Codice exampI file per la configurazione dei pin per diversi controller di destinazione possono essere trovati in "4. Codice Examples per la configurazione TPIU”.
• Questi pin di traccia includono i pin dei dati di traccia (Trace_Data) e il pin del clock (Trace_Clk). Il numero di pin dei dati di traccia supportati per i diversi hardware VX1000 è riportato nella sezione 5.8 "Possibili configurazioni TPIU".
• Configurazioni multiplexer
• Se la scheda di valutazione o la centralina elettronica sono dotate di multiplexer o DIP switch esterni al controller per passare da una connessione periferica all'altra, anche questi devono essere configurati per selezionare TPIU-Trace.
• Vedi “4. Codice Examples per la configurazione TPIU" ad esempioampdi diverse commissioni di valutazione.
  Configurazione del Trace Clock
• Oltre alla configurazione dei pin Trace-Clock affrontata in "2.1 Configurazione pin", è necessario configurare Trace_Clk per funzionare alla frequenza desiderata.
• In genere, l'albero del clock contiene un multiplexer per selezionare diverse sorgenti di clock e divisori di frequenza per diminuire la frequenza della sorgente. Selezionare la sorgente di clock e impostare un divisore per ottenere la frequenza desiderata.
• Per verificare la configurazione del TPIU Clock, il sistema VX1000 misura il segnale Trace_Clk rilevato e mostra il risultato in VXconfig.
• I valori vengono aggiornati al reset del VX1000 o al reset della ECU. Pertanto, non è necessario collegare un oscilloscopio per ricontrollare la frequenza TPIU.
• Il VX1000 offre tre modi per configurare l'orologio TPIU, descritti nelle sezioni seguenti.
• I registri configurati per TPIU Clock MUX e Divider sono spiegati in "4. Codice Examples per la configurazione TPIU” per i controller specifici.
• L'hardware VX1000 può configurare i registri dall'esterno tramite JTAG/SWD (vedere 2.3.1 e 2.3.2), oppure i registri sono configurati dall'applicazione (vedere 2.3.3).
• Utilizza i valori predefiniti VX1000
• Quando si utilizzano i "valori predefiniti VX1000", l'hardware VX1000 configura il multiplexer e il divisore di clock nel target con un approccio basato su ipotesi plausibili.
• In genere, vengono selezionate le sorgenti di clock che si prevede saranno in uso nella destinazione, come i clock per i core o il clock di sistema.
• Il VX1000 utilizza il divisore, che determina la massima frequenza Trace_Clk supportata dal controller.
• Poiché il controller e in particolare l'albero del clock possono essere configurati in modi diversi, questa impostazione non sempre porterà ai risultati attesi.
• Utilizzare le informazioni "Ultima frequenza rilevata" in VXconfig per verificare la frequenza risultante. Se il trace clock non è quello previsto, consultare le sezioni seguenti.

Impostazioni VXconfig

• Se in VXconfig vengono forniti valori effettivi, l'hardware VX1000 imposterà il TPIU Clock MUX e il TPIU Clock Divider senza dover modificare il software ECU.
• Ciò consente di testare facilmente diverse impostazioni. Utilizzate l'opzione "Ultima frequenza rilevata" per verificare che la frequenza risultante soddisfi le vostre aspettative.

Utilizzare le impostazioni ECU

• Mentre con le precedenti modalità di configurazione l'hardware del VX1000 configura attivamente il clock TPIU nel target, il VX1000 può anche essere messo in modalità passiva selezionando "Usa impostazioni ECU".
• In questo caso, il software della ECU deve configurare l'interfaccia Trace Pin completa, poiché il VX1000 non modificherà la configurazione dell'orologio.
• Si prega di notare che le sorgenti di traccia come STM500, ETM e ITM sono ancora configurate dal VX1000 e non devono essere accessibili dall'applicazione ECU.

Mancia: Per verificare le impostazioni, avviare il sistema di destinazione con il VX1000 scollegato e controllare con un oscilloscopio che il pin Trace_Clk sul connettore di destinazione si attivi alla velocità prevista.

Configurazione del driver dell'applicazione VX1000

• Per utilizzare la funzionalità di tracciamento ARM TPIU, il driver applicativo VX1000 deve essere incluso nel software del Target Controller. Questo software viene fornito come codice sorgente e può essere integrato facilmente.
• Le opzioni di configurazione richieste per la traccia TPIU sono elencate qui. Le impostazioni specifiche del controller di destinazione sono elencate in "4 Code Examples per la configurazione TPIU" nelle sezioni "Configurazione del driver dell'applicazione specifica di destinazione".

Considerazioni sulle prestazioni

• I metodi di misurazione utilizzati con l'interfaccia TPIU Trace sono tutti approcci basati sulla copia.
• Ciò significa che i dati devono essere copiati dalla CPU dalla loro posizione originale a una destinazione in cui i messaggi di traccia vengono generati e inviati tramite l'interfaccia TPIU.
• Anche i protocolli di traccia coinvolti consumano parte della larghezza di banda dell'interfaccia di destinazione e devono essere presi in considerazione.
• Si prega di notare che i nostri metodi di copia OLDA in genere consumano un tempo di esecuzione della CPU di

Larghezza di banda dell'interfaccia di destinazione

• A causa del numero di configurazioni diverse, la tabella seguente fornisce una panoramicaview della larghezza di banda effettiva dell'interfaccia di destinazione. Larghezza di banda Examples di STM500

Stallo

• Tutti i protocolli di tracciamento che utilizzano l'interfaccia TPIU sono configurati dal VX1000 in modo da abilitare la funzione di stallo. Ciò significa che nessun dato può andare perso a causa delle limitazioni di larghezza di banda dell'interfaccia di destinazione.
• Se i dati vengono copiati più velocemente della larghezza di banda dell'interfaccia, la CPU viene bloccata/messa in pausa finché non c'è spazio disponibile sull'interfaccia di destinazione.
• I percorsi di tracciamento in genere includono buffer che aiutano a smorzare i burst di copia, riducendo così la probabilità di stallo. Per maggiori dettagli, consultare il manuale di riferimento del controller.
• Di conseguenza, l'interfaccia TPIU dovrebbe essere utilizzata con la massima frequenza possibile e con il maggior numero possibile di pin di traccia per ridurre al minimo gli effetti negativi dello stallo.

Codice Examples per la configurazione TPIU

• Lo pseudo-codice exampI paragrafi nella sezione dovrebbero fornire suggerimenti su come configurare il sottosistema TPIU in preparazione per l'uso di misurazioni e calibrazioni DAQ.

Strumenti del Texas

• Il Pseudo Codice exampI nomi utilizzati sono tratti dal TI-SDK, protetto da copyright di Texas Instruments. Fare riferimento alla documentazione del TI-SDK.

AM263

• Specifiche AM263 TPIU
• Configurazione Trace-Pin AM263

Suggerimenti aggiuntivi:

• I pin devono essere configurati con PIN_SLEW_RATE_HIGH
• Configurazione del driver dell'applicazione specifica per la destinazione AM263

Pseudo-codice

J6E

Specifiche J6E TPIU

Configurazione Trace-Pin J6E

Suggerimenti aggiuntivi:

• Per frequenze di clock elevate, configurare le uscite con PORT_DRIVE_STRENGTH_15

Configurazione del driver dell'applicazione specifica per la destinazione J6E

VX1000_MEMSYNC_TRIGGER_PTR

• // #define VX1000_MEMSYNC_TRIGGER_PTR
• Per questo chip, VX1000 utilizza la traccia ETM e può funzionare con qualsiasi blocco arbitrario di 16 byte di spazio di indirizzamento scrivibile (allineato a 8 byte), utilizzato esclusivamente dal driver dell'applicazione.
• Se non si definisce VX1000_MEMSYNC_TRIGGER_PTR, questo blocco viene automaticamente allocato all'interno dell'intervallo di memoria gVX1000.
• Potrebbe essere possibile migliorare la produttività delle misurazioni definendo VX1000_MEMSYNC_TRIGGER_PTR e fornendo un buffer nella memoria più veloce (TCM) o nella memoria cache.

TDA4M/J721E

• Specifiche TDA4 TPIU
• Configurazione Trace-Pin TDA4

Suggerimenti aggiuntivi:

• L'accesso dai core MCU a STM500 avviene tramite il modulo di traduzione degli indirizzi R5-RAT. L'impostazione del driver applicativo VX1000_MEMSYNC_TRIGGER_PTR è un indirizzo nello spazio degli indirizzi MCU e deve essere tradotto nell'indirizzo 0x0009000110 in MAIN.
• spazio di indirizzamento (che è una porta di stimolo dell'unità di tracciamento STM-500). Nell'esempioampcome mostrato di seguito, il RAT è programmato per utilizzare lo stesso indirizzo in entrambi i domini.
• Configurazione del driver dell'applicazione specifica per la destinazione TDA4
• VX1000_MEMSYNC_TRIGGER_PTR
• #define VX1000_MEMSYNC_TRIGGER_PTR (0x09000000 + 0x110)

Pseudo-codice

Adattamento hardware VX1000

• La connessione hardware è determinata dal numero di pin, dalla frequenza di traccia utilizzata e dall'hardware VX1000 utilizzato. Nella sezione seguente vengono spiegati i possibili connettori del controller di destinazione, insieme a una descrizione di come potrebbe apparire una configurazione con il VX1000.
• Vengono descritti l'adattatore VX1000 disponibile e le testine del kit di valutazione della scheda di valutazione (EEK-Heads), nonché i possibili casi d'uso.

Voltage livelli

• L'interfaccia TPIU non può essere utilizzata in modo autonomo ma come interfaccia di destinazione aggiuntiva come SWD o JTAG è necessario per gli accessi in scrittura alla destinazione.
• In alcune situazioni, il voltage livelli di SWD/JTAG l'interfaccia e i pin TPIU differiscono perché vengono utilizzate banche diverse del controller di destinazione e banche I/O diverse possono avere volumi diversitage livelli.
• Configurazioni in grado di gestire volumi diversitagI livelli sono evidenziati in modo esplicito.

Cavi a nastro piatto

• Molte configurazioni sono progettate in modo da consentire l'utilizzo di cavi piatti. Questo garantisce un modo semplice, flessibile ed economico per collegare il POD VX1000 alla scheda di valutazione/ECU. La frequenza massima che consente una comunicazione stabile è limitata a 100 MHz.
• Anche se i cavi piatti possono essere facilmente realizzati in qualsiasi lunghezza desiderata, è opportuno mantenerli sempre il più corti possibile per evitare interferenze.
• I cavi Flex-Ribbon sono per lo più simmetrici, ovvero entrambe le estremità hanno lo stesso numero di pin/cavi.
• È anche possibile un utilizzo asimmetrico, ovvero un lato ha più pin collegati dell'altro. Ciò consente l'adattamento flessibile, ad esempio, di un connettore a 44 pin a un connettore a 20 pin.

PCB flessibile personalizzato

• Per i progetti in cui i cavi a nastro piatto non sono sufficienti, Vector fornisce un servizio di sviluppo per progettare e realizzare Flex-PCB personalizzati per soddisfare i requisiti del progetto.

Connettore tipico utilizzato per TPIU Trace

• Per contrassegnare i Pin con un significato speciale vengono utilizzati questi colori

ARM Coresight 20

• Collegamento alle specifiche ARM: https://developer.arm.com/documentation/100893/1-0/Target-interface-connectors/CoreSight-20-connector

ARM Mictor 38

Collegamento alle specifiche ARM: https://developer.arm.com/documentation/100893/1-0/Target-interface-connectors/Mictor-38-connector

Segnali non utilizzati dal VX1000:

• DBGRQ
• DBGACK
• EXTTRIG
• RTCK
• TRACECTL

ARM MIPI60

• Collegamento alle specifiche ARM: https://developer.arm.com/documentation/100893/1-0/Target-interface-connectors/MIPI-60-connector

Vettore “Coresight 44”

• Il connettore Coresight 44 è un connettore definito da un vettore. Questo connettore viene utilizzato come connettore di interfaccia target sulle relative teste EEK e POD.

Adattatore vettoriale

• Vector fornisce adattatori per i connettori di destinazione più importanti per semplificare l'utilizzo dell'interfaccia TPIU in combinazione con VX1000.

VX1940.10: Adattatore Mipi 60

VX1940.11: Adattatore Mictor 38

Testine Vector EEK
VX1902.09 EEK Testa

• L'adattamento hardware per l'interfaccia TPIU/Trace viene in genere realizzato tramite la testina VX1902.09.
• Coresight 44
• Connettore POD proprietario del vettore

Adattatore Vector Flex

• Il collegamento tra il POD e le testine EEK è realizzato tramite un adattatore Flex VX1901.01.

Possibili configurazioni TPIU

• Configurazioni per VX1453

Nota

• Il POD VX1453 supporta la traccia TPIU dalla revisione hardware 7.0 in poi.

Configurazione di Coresight 20

Cavo piatto asimmetrico

Nastro piatto di configurazione MIPI 60

Cavo piatto a nastro 44:44 pin

Configurazioni FlexPCB personalizzate

Maggiori informazioni

• Contatti
• Per un elenco completo con tutte le sedi e gli indirizzi Vector nel mondo, visitare il sito http://vector.com/contact/.
• www.vettore.com

Domande frequenti

Documenti / Risorse

Microcontrollore di tracciamento ARM TPIU VECTOR VX1000 [pdf] Manuale di istruzioni VX1000, VX1000 ARM TPIU Trace Microcontrollore, ARM TPIU Trace Microcontrollore, Trace Microcontrollore, Microcontrollore

Riferimenti

• Manuale d'uso