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AVR应用笔记 AVR单片机内核剖析 ATmega168 片上调试系统

ATmega168 片上调试系统

以下资料参考马潮老师的中文手册,由微雪电子整理并发布,转载请注明出处:www.waveshare.net,否则追究相应责任!

特性


* 完全的程序流控制
* 仿真芯片上所有的模拟和数字功能,除了RESET引脚
* 实时操作
* 支持符号调试(C 与汇编级,或其它 HLL)
* 没有限制的程序断点数( 使用软件断点)
* 非插入式操作
* 与实际器件相同的电气特性
* 自动配置系统
* 高速操作
* 编程非易失性存储器

概述


debugWIRE片上调试系统使用单线双向接口来控制程序流,在CPU中执行AVR指令,对 不同的非易失性存储器进行编程。

物理接口


当ATmega168的debugWIRE使能熔丝位DWEN被编程且锁定位未编程时,目标器件中的debugWIRE 系统被激活。RESET 端口引脚配置为上拉使能的线与 ( 开漏 ) 双向 I/O,成为目标与仿真 器间的联系通路。

mega168 debugWIRE设置

Figure114 给出 debugWIRE 使能的目标 MCU 及仿真连接器的示意图。系统时钟不受 debugWIRE 的影响,只由 CKSEL 熔丝位决定。
设计使用 debugWIRE 的系统时,必须进行下面的检查:
* dW/(RESET) 的上拉电阻不得小于 10k 。 debugWIRE 并不需要上拉电阻
* 将 RESET 引脚与 VCC 直接连接将无法工作
* 使用 debugWIRE 时必须断开与 RESET 引脚连接的电容
* 必须断开所有的外部复位源

软件断点


debugWIRE通过AVR断点指令来设置程序存储器断点。在AVR Studio 设置一个断点将 在程序存储器中插入 BREAK 指令。被 BREAK 指令所替代的指令将被保存。程序继续运行时,保存的指令得到执行,然后继续执行其他指令。断点也可以通过在程序中插入 BREAK指令进行手工设置。
每次断点改变后Flash必须要重新编程。这由AVRStudio 通过debugWIRE 接口自动处 理。断点的使用会降低 Flash 数据记忆时间。调试用的器件不能发给最终客户。

debugWIRE的局限


debugWIRE通讯引脚(dW)与外部复位(RESET)共用同一引脚。因此使能debugWIRE之后,系统不支持外部复位源。
当程序在 CPU 中全速运行时, debugWIRE 系统精确的仿真所有的 I/O 口功能;当CPU停止工作时,通过调试器访问某些 I/O 寄存器时要注意。详见 debugWIRE 文档。
DWEN 熔丝位的编程使部分时钟系统在所有的休眠模式下都保持运行。这会增加器件休眠模式的功耗。因此不使用 debugWire 时应该禁用 DWEN 熔丝位。

校准的ATmega168片内 RC 振荡器提供了固定的 8.0 MHz 的时钟 这是在 3V、25 C 下的标称数值。 器件出厂时CKDIV8熔丝位已经被编程,请参见 P31”系统时钟预分频器” 。按照Table11 对熔丝位 CKSEL 进行编程即可将其作为系统时钟。

I/O存储器中与debugWIRE相关的寄存器

下面说明在 debugWire 中用到的寄存器。

mega168 debugWIRE数据寄存器-DWDR

DWDR寄存器为在MCU中运行的程序与调试器提供了通信通路。该寄存器只能由debug-WIRE 访问且不能在通常操作中作为通用寄存器使用。

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