新唐Cortex M0使用semihost输入输出办法

只看该作者 · 2017-8-21 20:33

Semihosting是一段功能代码，这段功能代码主要运行在PC上，并由调试工具上的固件来激活调用。而周工的EasyJTAG没有实现这个激活调用功能。(qemo是基于驻留程序angel来实现的)

ARM公司对Semihosting的中文解释是半主机机制。为什么叫半主机呢？主要是指应用程序的代码运行在目标系统上，当需要类似PC平台下的控制台输入输出时，会调用Semihosting去利用PC上的控制台输入输出设备：如打开关闭文件，PC显示器输出，键盘输入等等。.

只看该作者 · 2017-8-21 20:37

从用户的角度来看，printf好像和普通的一样，关键的区别在于printf的实现。一般的调试器都提供两个版本的IO库，一个式标准的库，另外一个是支持semihosting的库。其实现有区别。下面以printf举例说明其原理：支持semihosting的printf的实现和标准的printf不同，支持semihosting的printf用SWI指令来通知仿真器。仿真器在地址0x8处设置断点，但SWI指令执行后，仿真器可以捕获到该SWI指令。根据SWI的number来判断这个SWI是不是SEMIHOSTING请求，如果是，再根据具体的semihosting number响应用户的semihosting请求，完成用户的semihosting请求后，返回到SWI的后面一条指令，继续执行。所以，对用户来说，这是透明的。

只看该作者 · 2017-8-21 20:37

semihosting, 也就是我们平常说的半主机模式。
在嵌入式开发中，使用semihosting, 即使目标开发板没有外接输出串口，
我们也能很容易的利用调试工具的窗口，达到输入输出的效果。
这为我们调试产品带来了极大的便利。
最近有两家公司的Cortex M0芯片上市了。NXP和Nuvoton。
对比arm网站的描述，发现M0系列支持的调试功能真是有够简单。
所幸的是，Nuvotion的工具包支持所谓的semihosting的用法。
下面介绍如何在Nuvoton NUC100/NUC120...系列上使用semihosting功能。
笔者所用的开发工具是Keil uVision4，
Debugger ICE 需要用 Nuvoton的Nu-Link调试器,
用一块NUC120开发板. 过程如下:
1. 首先到nuvoton.com上下载一份NUC1XXBSP,
下载完后, 用Keil uVision4打开其中任何一个工程, 发现每个工程都差不多的组织形式,
工程中的这两个文件是我们接下来要处理的:
CMSIS files\startup_NUC1xx.s
Library files\retarget.c
2. 如果没有安装Nu-Link调试器驱动, 需要先安装一份.
安装完后Keil的安装目录下有一个semihost的例子程序
   C:\Keil\ARM\BIN\Nu_Link\SemiHost
用这个目录下的两个文件
   SH_startup_NUC1xx.s 和 SH_retarget.c
替换原先工程中的 startup_NUC1xx.s 和 retarget.c
3. 重新编译原先的工程, 将编好的代码烧录到NUC120开发板上运行.
烧录/运行的时候一定要用Keil+Nu-Link调试器. 运行起来后, 点击菜单
   "View -> Serial Window -> UART1" , 打开虚拟串口1
如果程序中有printf, 您会看到printf的输出都输出到这个 "串口1" 来了.
(不经Keil直接在flash中运行程序怎么样? 当然输出到真实串口了

只看该作者 · 2017-8-21 20:38

事实上,如果只是测验一下,
直接编译, 用Keil运行 Nu-Link自带的项目 C:\Keil\ARM\BIN\Nu_Link\SemiHost,
就可以看到semihost的输入/输出效果了.

只看该作者 · 2017-8-21 20:41

结束之前, 同时写两个注意的地方:
1. 一定要用Nuvoton的Nu-Link搭配Keil IDE. 用Ulink2也不行, 貌似Ulink2碰到semihost指令就停下了.
2. 替换文件后重新编译, 如果使用了scatter file连接办法, 要检查下scatter file中的文件名是否要同样修改, 否则build时连接通不过.

只看该作者 · 2017-8-21 21:22

原来是借助计算机调试单片机的一个方法啊。