CoreSight SoC-400 組件介紹

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1. Debug Access Port (DAP)

• 功能：DAP 是外部調試器與 SoC 內部調試基礎設施的接口核心。它將調試端口（JTAG-DP 或 SW-DP）與多個訪問端口（AP）連接起來，使調試器能夠訪問內存、外設寄存器以及 CoreSight 組件。
• 關鍵點：
  • 支持多種 AP 類型（AHB-AP、APB-AP、AXI-AP）。
  • 可通過選擇機制訪問不同的調試目標。
  • 負責調試訪問的仲裁與路由。
    
• 技術實現：
• SWJ-DP（Serial Wire/JTAG Debug Port）
  • 雙協議支持：同時處理SW-DP（串行線協議）和JTAG-DP（傳統JTAG協議）
  • 電源管理機制：
    • 通過cdbgpwrupreq信號請求調試域上電
    • 通過csyspwrupreq信號請求系統域上電
    • 接收電源控制器的cdbgpwrack和csyspwrack確認信號
• AP（Access Port）子系統：
  • AXI-AP：將調試請求轉換為AXI總線事務（支持AXI3/AXI4）
  • APB-AP：生成APB總線訪問（32位地址空間）
  • JTAG-AP：直接訪問JTAG接口的處理器調試資源
• DAPBUS互聯架構：
  • 通過DP的SELECT寄存器路由請求（dapcaddrs[15:8]選擇AP）
  • 支持多AP并行訪問（最大256個AP）
  • 時鐘域隔離：獨立調試時鐘與系統時鐘域

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2. Debug Port (DP)

• 功能：提供物理層調試鏈路接口，支持 JTAG 或 Serial Wire Debug 協議。
• 關鍵點：
  • JTAG-DP 提供多信號調試接口，帶寬較高。
  • SW-DP 提供雙線接口，減少引腳占用。
  • 管理調試連接的建立、保持與終止。
  • 功能：作為外部調試工具訪問SoC內部資源的核心樞紐

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3. Access Ports (AP)

• 功能：AP 是 DAP 后端的訪問節點，負責通過指定總線協議與系統內部資源交互。
• 類型：
  • AHB-AP：通過 AHB 總線訪問系統內存與外設。
  • APB-AP：通過 APB 總線訪問低速外設及 CoreSight 配置寄存器。
  • AXI-AP：提供高帶寬 AXI 總線訪問能力。
• 作用：為調試器提供對系統總線的直接讀寫訪問。

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4. Embedded Trace Macrocell (ETM)

• 功能：ETM 是高精度指令跟蹤單元，可實時記錄處理器執行路徑。
• 關鍵點：
  • 提供精確的分支與跳轉跟蹤。
  • 支持基于事件的觸發與停止。
  • 可插入上下文 ID、時間戳信息，幫助性能分析。

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5. Program Trace Macrocell (PTM)

• 功能：提供程序流的壓縮跟蹤數據，用于較低帶寬的 trace 輸出。
• 特點：
  • 對于分支、跳轉等事件提供編碼信息。
  • 資源占用與功耗較低，適用于資源受限系統。

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6. System Trace Macrocell (STM)

• 功能：產生系統級事件 trace，可由軟件或硬件觸發。
• 關鍵點：
  • 支持多通道數據輸入。
  • 軟件可直接寫 Stimulus 寄存器生成 trace 數據包。
  • 常用于操作系統事件跟蹤與性能分析。

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7. Instrumentation Trace Macrocell (ITM)

• 功能：面向 Cortex-M 系列，支持事件記錄與時間戳插入。
• 特點：
  • 與 DWT（Data Watchpoint and Trace）結合使用。
  • 用于嵌入式系統的輕量級調試。

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8. Trace Funnel

• 功能：將多個 trace 數據源合并為一條 ATB 數據流。
• 關鍵點：
  • 支持通道使能與屏蔽。
  • 可配置輸入優先級，確保關鍵 trace 數據優先傳輸。

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9. Trace Replicator

• 功能：將一條 ATB trace 數據流復制到多個目的地。
• 應用：
  • 同時將 trace 數據發送到片上緩沖（ETB）和外部接口（TPIU）。
  • 在調試和性能分析中并行使用多個 trace sink。

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10. Embedded Trace Buffer (ETB)

• 功能：片上環形緩沖區，用于存儲 trace 數據。
• 關鍵點：
  • 支持停止模式（Stop-on-full）和循環模式（Circular Buffer）。
  • 適合無外部 trace 接口時的事后分析。

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11. Trace Memory Controller / ETR

• 功能：管理 trace 數據向片上 RAM 或系統內存的傳輸。
• 特點：
  • ETR 支持通過 AXI 接口直接寫入 DDR 內存。
  • 提供更大容量的 trace 存儲能力。

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12. Trace Port Interface Unit (TPIU)

• 功能：將 trace 數據格式化并輸出到外部調試器或分析工具。
• 特點：
  • 支持并行和串行 trace 輸出模式。
  • 可選輸出速率和協議類型。

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13. High-Speed Serial Trace Port (HSSTP)

• 功能：將 trace 數據通過高速串行鏈路輸出，減少引腳數。
• 特點：
  • 高速率傳輸，適合帶寬需求大的 trace。
  • 常配合外部專用采集設備使用。

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14. Cross Trigger Interface (CTI) & Cross Trigger Matrix (CTM)

• 功能：在不同調試組件或處理器之間傳播觸發事件。
• 關鍵點：
  • CTI 負責事件輸入/輸出的管理。
  • CTM 作為交換矩陣連接多個 CTI，實現復雜的觸發網絡。
  • 可用于同步多核 trace 的開始和停止。
    

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15. Timestamp Generator

• 功能：為 trace 數據流添加統一的時間戳。
• 作用：
  • 允許多個 trace 源數據對齊到同一時間基準。
  • 支持高分辨率計時，便于性能分析。

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16. ROM Table

• 功能：提供所有 CoreSight 組件的基地址映射。
• 應用：
  • 調試工具可自動掃描 ROM Table，識別系統中存在的調試組件。
  • 簡化調試基礎設施的自動發現過程。

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