STEPBYSTEP设计一个RISC-V仿真器之一:OpenOCD开发环境搭建

原创 嵌入式Lee 2024-05-13 08:01

一. 前言

这是我们STEP BY STEP开发一个RISC-V仿真器的第一篇。常见的RISC-V仿真器很多都是基于支持JTAG接口的接口芯片比如FTDI的芯片加上开源OpenOCD实现的。但是接口芯片可能不能满足一些灵活的需求,所以我们可以基于通用MCU去替代类似FTDI的接口芯片,即基于MCU去实现硬件适配器,上位机还是基于OpenOCD。所以我们实际就是实现一个类似xx-LINK的硬件。主要有两部分工作,硬件部分实现JTAG的协议实现和上位机OpenOCD的通讯,上位机部分基于OpenOCD增加支持我们自己的硬件的驱动,后续还可以扩展我们自己的一些自定义功能,比如下载等。首先我们来了解下OpenOCD的开发环境搭建,主要是其源码构建过程和源码仿真。

.构建

2.1构建依赖以下工具和库

构建工具

-GCC/Clang

-make

-libtool

-pkg-config >= 0.23 /pkgconf

以下从git构建需要,会自动拉取

-jimtcl 属于git子模块,自动获取

- autoconf >= 2.69

- automake >= 1.14

- texinfo >= 5.0

script checkpatch需要

- perl

- python

- python-ply

适配器驱动依赖

- libusb-1.0 USB接口的适配器

- libftdi USB-Blaster/ASIX Presto/OpenJTAG接口适配器

- HIDAPI CMSIS-DAP

- libgpiod linuxgpiod

- libjaylink J-Link

- capstone ARM反汇编

2.2Linux下构建

下载源码

git clone git://git.code.sf.net/p/openocd/code openocd

cd openocd/

git pull

构建过程

./bootstrap 

./configure

make

sudo make install

默认安装于`/usr/local/bin', `/usr/local/lib'

输入openocd查看信息

lhj@lhj:~/openocd$ openocd

Open On-Chip Debugger 0.12.0+dev-00574-g2c8376b79 (2024-05-11-22:44)

Licensed under GNU GPL v2

For bug reports, read

http://openocd.org/doc/doxygen/bugs.html

embedded:startup.tcl:28: Error: Can't find openocd.cfg

in procedure 'script'

at file "embedded:startup.tcl", line 28

Info : Listening on port 6666 for tcl connections

Info : Listening on port 4444 for telnet connections

Error: Debug Adapter has to be specified, see "adapter driver" command

embedded:startup.tcl:28: Error:

in procedure 'script'

at file "embedded:startup.tcl", line 28

lhj@lhj:~/openocd$

2.3Windows下构建

基于MSYS2进行,MSYS2的安装不再赘述,假设已经设置好环境变量命令行可以直接使用。Openocd构建和Linux下基本一致。

参考https://openocd.org/doc-release/README.Windows

打开MSYS2 MINGW64

sudo apt install pacman

更新系统pacman -Syuu

安装依赖

pacman -S libtool autoconf automake texinfo pkg-config make autogen git unzip bzip2 base-devel

pacman -S mingw-w64-x86_64-toolchain

pacman -S mingw-w64-x86_64-libftdi

pacman -S mingw-w64-x86_64-libusb

pacman -S mingw-w64-x86_64-libusb-compat-git

pacman -S mingw-w64-x86_64-hidapi

pacman -S mingw-w64-x86_64-arm-none-eabi-gcc

pacman -S mingw-w64-x86_64-capstone

下载源码

git clone https://git.code.sf.net/p/openocd/code openocd

cd openocd/

构建过程

./bootstrap

mkdir build

cd build

../configure --prefix=/home/qinyunti/openocd/build

make -j4

make install

构建后文件位于build,tree . -L 2显示如下

qinyunti@lhj MINGW64 ~/openocd/build

$ tree . -L 2

.

├── Makefile

├── bin

│ └── openocd.exe

├── config.h

├── config.log

├── config.status

├── doc

├── jimtcl

│ ├── Makefile

│ ├── _glob.c

│ ├── _initjimsh.c

│ ├── _jsonencode.c

│ ├── _load-static-exts.c

│ ├── _load-static-exts.o

│ ├── _nshelper.c

│ ├── _oo.c

│ ├── _stdlib.c

│ ├── _tclcompat.c

│ ├── _tree.c

│ ├── config.log

│ ├── examples.api

│ ├── glob.o

│ ├── initjimsh.o

│ ├── jim-aio.o

│ ├── jim-array.o

│ ├── jim-clock.o

│ ├── jim-config.h

│ ├── jim-eventloop.o

│ ├── jim-exec.o

│ ├── jim-file.o

│ ├── jim-format.o

│ ├── jim-history.o

│ ├── jim-interactive.o

│ ├── jim-interp.o

│ ├── jim-json.o

│ ├── jim-load.o

│ ├── jim-namespace.o

│ ├── jim-nosignal.o

│ ├── jim-pack.o

│ ├── jim-package.o

│ ├── jim-readdir.o

│ ├── jim-regexp.o

│ ├── jim-subcmd.o

│ ├── jim-win32compat.o

│ ├── jim.o

│ ├── jimautoconf.h

│ ├── jimiocompat.o

│ ├── jimregexp.o

│ ├── jimsh.exe

│ ├── jimsh.o

│ ├── jimtcl.pc

│ ├── jsmn

│ ├── jsonencode.o

│ ├── libjim.a

│ ├── nshelper.o

│ ├── oo.o

│ ├── stdlib.o

│ ├── tclcompat.o

│ ├── tests

│ ├── tree.o

│ └── utf8.o

├── libtool

├── share

│ ├── info

│ ├── man

│ └── openocd

├── src

│ ├── flash

│ ├── helper

│ ├── jtag

│ ├── libopenocd.la

│ ├── libopenocd_la-hello.lo

│ ├── libopenocd_la-hello.o

│ ├── libopenocd_la-openocd.lo

│ ├── libopenocd_la-openocd.o

│ ├── main.o

│ ├── openocd.exe

│ ├── pld

│ ├── rtos

│ ├── rtt

│ ├── server

│ ├── startup_tcl.inc

│ ├── svf

│ ├── target

│ ├── transport

│ └── xsvf

└── stamp-h1

23 directories, 65 files

qinyunti@lhj MINGW64 ~/openocd/build

$

文件浏览器查看文件位于D:\msys64\home\qinyunti\openocd\build\src

使用cmd打开openocd.exe

.使用gdb仿真


阅读源码可以使用vscode,

使用vscode打开文件夹D:\msys64\home\qinyunti\openocd

安装c++扩展,其他按需安装

设置vscode默认终端为msys/MinGW32/MinGW64

参考https://code.visualstudio.com/docs/terminal/profiles

创建.vscode文件夹,下面创建settings.json文件

添加以下内容

{    "terminal.integrated.defaultProfile.windows": "MINGW64",    "terminal.integrated.profiles.windows": {         "MINGW64": {         "path": "D:\\msys64\\msys2_shell.cmd",         "icon": "terminal-cmd",         "args": [         "-defterm",         "-mingw64",        "-no-start",         "-here"],         "env": {         "CHERE_INVOKING": "1",         "MSYSTEM": "MINGW64"         }         }         },}

Terminal-> New Terminal,打开的就是MINGW的终端

可以在终端下make

cd build

make

运行gdb

gdb -f bin/openocd.exe

打开源码界面

layout src

main处打断点:b main

运行到断点处:r

单步运行:s

查看调用栈:bt

可以配置.vscode下的launch.jsontasks.json,配置使用vscode菜单编译和调试,本质和上述使用命令行一样,直接使用命令也行。

另外运行是参数-dx可以指定,打印输出日志等级,比如

.\openocd.exe -d4 通过打印更多的信息来进行调试

四. 总结

以上体验了openocd的构建,以及在windows下的开发环境搭建,可以进行源码构建和debug为我们后面的开发做准备。


评论
  • 数字隔离芯片是现代电气工程师在进行电路设计时所必须考虑的一种电子元件,主要用于保护低压控制电路中敏感电子设备的稳定运行与操作人员的人身安全。其不仅能隔离两个或多个高低压回路之间的电气联系,还能防止漏电流、共模噪声与浪涌等干扰信号的传播,有效增强电路间信号传输的抗干扰能力,同时提升电子系统的电磁兼容性与通信稳定性。容耦隔离芯片的典型应用原理图值得一提的是,在电子电路中引入隔离措施会带来传输延迟、功耗增加、成本增加与尺寸增加等问题,而数字隔离芯片的目标就是尽可能消除这些不利影响,同时满足安全法规的要
    华普微HOPERF 2025-01-15 09:48 109浏览
  • 故障现象 一辆2007款法拉利599 GTB车,搭载6.0 L V12自然吸气发动机(图1),累计行驶里程约为6万km。该车因发动机故障灯异常点亮进厂检修。 图1 发动机的布置 故障诊断接车后试车,发动机怠速轻微抖动,发动机故障灯长亮。用故障检测仪检测,发现发动机控制单元(NCM)中存储有故障代码“P0300 多缸失火”“P0309 气缸9失火”“P0307 气缸7失火”,初步判断发动机存在失火故障。考虑到该车使用年数较长,决定先使用虹科Pico汽车示波器进行相对压缩测试,以
    虹科Pico汽车示波器 2025-01-15 17:30 14浏览
  • 食物浪费已成为全球亟待解决的严峻挑战,并对环境和经济造成了重大影响。最新统计数据显示,全球高达三分之一的粮食在生产过程中损失或被无谓浪费,这不仅导致了资源消耗,还加剧了温室气体排放,并带来了巨大经济损失。全球领先的光学解决方案供应商艾迈斯欧司朗(SIX:AMS)近日宣布,艾迈斯欧司朗基于AS7341多光谱传感器开发的创新应用来解决食物浪费这一全球性难题。其多光谱传感解决方案为农业与食品行业带来深远变革,该技术通过精确判定最佳收获时机,提升质量控制水平,并在整个供应链中有效减少浪费。 在2024
    艾迈斯欧司朗 2025-01-14 18:45 85浏览
  • 近期,智能家居领域Matter标准的制定者,全球最具影响力的科技联盟之一,连接标准联盟(Connectivity Standards Alliance,简称CSA)“利好”频出,不仅为智能家居领域的设备制造商们提供了更为快速便捷的Matter认证流程,而且苹果、三星与谷歌等智能家居平台厂商都表示会接纳CSA的Matter认证体系,并计划将其整合至各自的“Works with”项目中。那么,在本轮“利好”背景下,智能家居的设备制造商们该如何捉住机会,“掘金”万亿市场呢?重认证快通道计划,为家居设备
    华普微HOPERF 2025-01-16 10:22 17浏览
  • 一个易用且轻量化的UI可以大大提高用户的使用效率和满意度——通过快速启动、直观操作和及时反馈,帮助用户快速上手并高效完成任务;轻量化设计则可以减少资源占用,提升启动和运行速度,增强产品竞争力。LVGL(Light and Versatile Graphics Library)是一个免费开源的图形库,专为嵌入式系统设计。它以轻量级、高效和易于使用而著称,支持多种屏幕分辨率和硬件配置,并提供了丰富的GUI组件,能够帮助开发者轻松构建出美观且功能强大的用户界面。近期,飞凌嵌入式为基于NXP i.MX9
    飞凌嵌入式 2025-01-16 13:15 21浏览
  • 流量传感器是实现对燃气、废气、生活用水、污水、冷却液、石油等各种流体流量精准计量的关键手段。但随着工业自动化、数字化、智能化与低碳化进程的不断加速,采用传统机械式检测方式的流量传感器已不能满足当代流体计量行业对于测量精度、测量范围、使用寿命与维护成本等方面的精细需求。流量传感器的应用场景(部分)超声波流量传感器,是一种利用超声波技术测量流体流量的新型传感器,其主要通过发射超声波信号并接收反射回来的信号,根据超声波在流体中传播的时间、幅度或相位变化等参数,间接计算流体的流量,具有非侵入式测量、高精
    华普微HOPERF 2025-01-13 14:18 514浏览
  • 全球领先的光学解决方案供应商艾迈斯欧司朗(SIX:AMS)近日宣布,与汽车技术领先者法雷奥合作,采用创新的开放系统协议(OSP)技术,旨在改变汽车内饰照明方式,革新汽车行业座舱照明理念。结合艾迈斯欧司朗开创性的OSIRE® E3731i智能LED和法雷奥的动态环境照明系统,两家公司将为车辆内饰设计和功能设立一套全新标准。汽车内饰照明的作用日益凸显,座舱设计的主流趋势应满足终端用户的需求:即易于使用、个性化,并能提供符合用户生活方式的清晰信息。因此,动态环境照明带来了众多新机遇。智能LED的应用已
    艾迈斯欧司朗 2025-01-15 19:00 18浏览
  • PNT、GNSS、GPS均是卫星定位和导航相关领域中的常见缩写词,他们经常会被用到,且在很多情况下会被等同使用或替换使用。我们会把定位导航功能测试叫做PNT性能测试,也会叫做GNSS性能测试。我们会把定位导航终端叫做GNSS模块,也会叫做GPS模块。但是实际上他们之间是有一些重要的区别。伴随着技术发展与越发深入,我们有必要对这三个词汇做以清晰的区分。一、什么是GPS?GPS是Global Positioning System(全球定位系统)的缩写,它是美国建立的全球卫星定位导航系统,是GNSS概
    德思特测试测量 2025-01-13 15:42 528浏览
  • 实用性高值得收藏!! (时源芯微)时源专注于EMC整改与服务,配备完整器件 TVS全称Transient Voltage Suppre,亦称TVS管、瞬态抑制二极管等,有单向和双向之分。单向TVS 一般应用于直流供电电路,双向TVS 应用于电压交变的电路。在直流电路的应用中,TVS被并联接入电路中。在电路处于正常运行状态时,TVS会保持截止状态,从而不对电路的正常工作产生任何影响。然而,一旦电路中出现异常的过电压,并且这个电压达到TVS的击穿阈值时,TVS的状态就会
    时源芯微 2025-01-16 14:23 21浏览
  •   在信号处理过程中,由于信号的时域截断会导致频谱扩展泄露现象。那么导致频谱泄露发生的根本原因是什么?又该采取什么样的改善方法。本文以ADC性能指标的测试场景为例,探讨了对ADC的输出结果进行非周期截断所带来的影响及问题总结。 两个点   为了更好的分析或处理信号,实际应用时需要从频域而非时域的角度观察原信号。但物理意义上只能直接获取信号的时域信息,为了得到信号的频域信息需要利用傅里叶变换这个工具计算出原信号的频谱函数。但对于计算机来说实现这种计算需要面对两个问题: 1.
    TIAN301 2025-01-14 14:15 124浏览
  • 晶台光耦KL817和KL3053在小家电产品(如微波炉等)辅助电源中的广泛应用。具备小功率、高性能、高度集成以及低待机功耗的特点,同时支持宽输入电压范围。▲光耦在实物应用中的产品图其一次侧集成了交流电压过零检测与信号输出功能,该功能产生的过零信号可用于精确控制继电器、可控硅等器件的过零开关动作,从而有效减小开关应力,显著提升器件的使用寿命。通过高度的集成化和先进的控制技术,该电源大幅减少了所需的外围器件数量,不仅降低了系统成本和体积,还进一步增强了整体的可靠性。▲电路示意图该电路的过零检测信号由
    晶台光耦 2025-01-16 10:12 14浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦