【zynq课程笔记】【裸机】【第9课 】【裸机程序调试方法】
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在上一节课呢，我们是带领大家一起学习了基于SDK硬件驱动库的编程方法。课程中所用到的那样一个程序呢非常简单，我也是事先编写好了程序，没有现场带领大家一步一步去写。但是，对于大家自己，如果大家自己接到一个任务，要编写一个程序以实现相应的功能。那么，在编写程序的过程中，可能由于事先考虑不周，总会存在一些这样那样的问题，导致程序无法实现想要的功能，那么当程序无法实现功能的时候，如何来分析自己的程序？如何来找出自己的程序中设计不合理的地方，并来解决问题呢？这就是我们这一节课要给大家讲的内容，就是基于在线Debug的程序调试方法。
调试说明：
1、 如何设置进入调试模式
2、 断点的添加与使用（添加，取消）
3、 变量的查看（全局，局部）
4、 查看外设寄存器值（查看Memory）
5、 单步，进入函数，跳出函数
调试时候主要看的：
1、 变量（variables）
2、 断点（breakpoints）
3、 表达式（Expressions）
4、 存储器（memory）
调试呢叫做debug，在有些开发者的口中呢，他们也经常会称之为在线仿真，我们这里姑且称之为在线调试。方法都是一样的，只是大家的叫法有所差异。
如何进行在线调试呢？Xilinx的SDK开发环境为我们提供了非常便捷的在线调试功能，我们只需要在SDK中点几下按钮，就能够让我们的程序进入到调试状态，在调试状态中，我们可以控制程序一行一行的执行（我们称之为单步执行），在这个程序单步执行的过程中，我们可以去观察每一个变量的值，以及观察程序的分支走向，同时我们还可以设置断点让我们的程序运行到指定的位置停止下来，而在其他情况下全速运行，以节约我们的调试时间，再者，我们可以添加存储器（DDR3）中某一段存储空间在总线上的物理地址，来直接查看其中存储的数据内容。比如我们在做数据采集系统的时候，就可以通过这种方法直接查看FPGA采集并存储到PS侧DDR3中的数据内容，然后我们再通过分析DDR中的数据内容，来进一步分析数据采集系统存在的问题。
甚至，因为各外设控制器在连接到CPU的总线上时各个寄存器也是以存储器的模型呈现的，我们可以采用相同的方法，添加外设控制器的寄存器地址，来查看对应寄存器中的值，通过分析里面的内容，来查看其数据和工作状态。
总之，在线调试这样一个功能在我们的开发中使用的是非常广泛的，就像我们开发fpga的的时候，使用modelsim仿真的方式来分析我们逻辑设计中存在的问题一样。那么来对于我们开发ARM裸机程序来说，在线调试，也是开发中非常重要的环节，大家要想掌握独立的程序设计能力，在线调试的方法和技巧，肯定是要掌握的。
话不多说，我们还是基于上一节课给大家编写的程序，来看一下我们如何进行线调试，基于这样一个简单的工程，带领大家一起来看一下上面说的，如何查看我们的变量，设置我们的断点以及查看我们的内存信息。
进入调试模式
单步运行
进入函数
跳出函数
运行到断点
查看局部变量
查看全局变量（修改变量值）
查看内存内容
#include "xparameters_ps.h"
#include "xil_io.h"
#define DDR_BASEARDDR XPAR_DDR_MEM_BASEADDR + 0x10000000
int main()
{
int i;
int rev;
for(i=0; i<32; i++)
{
Xil_Out32(DDR_BASEARDDR+i*4,i);
}
for(i=0; i<32; i++)
{
rev = Xil_In32(DDR_BASEARDDR+i*4);
}
return 0;
}
全速运行
课程完整工程附件如下
课程main.c文件内容附件如下
main.c内容如下
//#include "stdio.h"
//#include "xil_io.h"
//#include "xgpiops_hw.h"
//#include "unistd.h"
//#include "stdint.h"
//
//#include "xil_types.h"
//int main(void)
//{
// u32 reg_val = 0;
// u32 Data = 0;
//
//
// //设置IO方向，bit7的方向为输出
// reg_val = Xil_In32(XPAR_PS7_GPIO_0_BASEADDR + XGPIOPS_DIRM_OFFSET);
// Data = reg_val | (1<<7);
// Xil_Out32(XPAR_PS7_GPIO_0_BASEADDR + XGPIOPS_DIRM_OFFSET, Data);
//
// //设置输出使能，bit7输出使能
// reg_val = Xil_In32(XPAR_PS7_GPIO_0_BASEADDR + XGPIOPS_OUTEN_OFFSET);
// Data = reg_val | (1<<7);
// Xil_Out32(XPAR_PS7_GPIO_0_BASEADDR + XGPIOPS_OUTEN_OFFSET, Data);
//
// while(1)
// {
// //设置bit7输出1
// Data = ((~(1<<7)) << 16) | (1<<7);
// Xil_Out32(XPAR_PS7_GPIO_0_BASEADDR + XGPIOPS_DATA_LSW_OFFSET,Data);
// usleep(500000);
//
// //设置bit7输出0
// Data = ((~(1<<7)) << 16) & (~(1<<7));
// Xil_Out32(XPAR_PS7_GPIO_0_BASEADDR + XGPIOPS_DATA_LSW_OFFSET,Data);
// usleep(500000);
// }
//}
#include "xgpiops.h"
#include "unistd.h"
XGpioPs Gpio;
XGpioPs_Config *ConfigPtr;
uint32_t i=0;
int main(void)
{
ConfigPtr = XGpioPs_LookupConfig(XPAR_PS7_GPIO_0_DEVICE_ID);
XGpioPs_CfgInitialize(&Gpio, ConfigPtr, ConfigPtr->BaseAddr);
XGpioPs_SetDirectionPin(&Gpio, 7, 1);
XGpioPs_SetOutputEnablePin(&Gpio, 7, 1);
/*设置MIO47为输入*/
XGpioPs_SetDirectionPin(&Gpio, 47, 0);
XGpioPs_SetOutputEnablePin(&Gpio, 47, 0);
while(1)
{
while(!XGpioPs_ReadPin(&Gpio, 47))
{
//设置bit7输出1
XGpioPs_WritePin(&Gpio, 7, 0x1);
usleep(500000);
//设置bit7输出0
XGpioPs_WritePin(&Gpio, 7, 0x0);
usleep(500000);
i = 3;
}
while(i)
{
//设置bit7输出1
XGpioPs_WritePin(&Gpio, 7, 0x1);
usleep(500000);
//设置bit7输出0
XGpioPs_WritePin(&Gpio, 7, 0x0);
usleep(500000);
i = i - 1;
}
//设置bit7输出0
XGpioPs_WritePin(&Gpio, 7, 0x0);
}
return 0;
}
//#include "xparameters_ps.h"
//#include "xil_io.h"
//#define DDR_BASEARDDR XPAR_DDR_MEM_BASEADDR + 0x10000000
//
//int main()
//{
// int i;
// int rev;
//
// for(i=0; i<32; i++)
// {
// Xil_Out32(DDR_BASEARDDR+i*4,i);
// }
//
// for(i=0; i<32; i++)
// {
// rev = Xil_In32(DDR_BASEARDDR+i*4);
// }
//
// return 0;
//}
顶顶顶 本楼层作者占位，主要用来统一解答大家学习本节课程过程中遇到的常见问题，后续会再次编辑完善。学习者有疑问的，请在本楼层之后开始提问和讨论。 这里我记录下学习中存在的问题
1、DDR地址在parameters_ps.h中，不在parameters.h中，我找遍了parameters都没有，甚至怀疑我没配置DDR。。。。。
2、在读写DDR测试的时候要注意，读写DDR要把程序放在OCM_RAM中运行，否则很可能会出错，这实例代码很短，且做了偏移处理，所以正常读写，否则跑着跑着会把程序覆盖。
这里说明下怎么在OCM中运行，在Iscript.Id中， CJC 发表于 2022-8-16 15:16
这里我记录下学习中存在的问题
1、DDR地址在parameters_ps.h中，不在parameters.h中，我找遍了parameters都 ...
学习认真，挺好的，要是发现我们课程中有什么缺漏或者错误，也欢迎指出 admin 发表于 2022-8-16 15:52
学习认真，挺好的，要是发现我们课程中有什么缺漏或者错误，也欢迎指出 ...
小梅哥，我觉得新视频录的声音很小，我外放调最大了还是听着小 admin 发表于 2022-8-16 15:52
学习认真，挺好的，要是发现我们课程中有什么缺漏或者错误，也欢迎指出 ...
小梅哥，可以问下预计裸机视频大概录到文档的哪个部分结束呢
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