ARM嵌入式跟踪宏单元(ETM)详解

"嵌入式跟踪宏单元-史上最直白的ica教程" 嵌入式跟踪宏单元（Embedded Trace Macrocell，简称ETM）是ARM处理器中用于实时调试的一种硬件设施，尤其适用于深度嵌入式系统。它能精确追踪CPU执行的指令，这对于软件调试和性能分析极其重要。本文档主要围绕LPC23xx系列微控制器中的ETM功能进行讲解，该系列由广州周立功单片机发展有限公司提供技术支持。 30.1 特性 - ETM能够准确追踪ARM内核执行的每一条指令。 - 具有一个外部触发输入，用于启动或停止跟踪。 - 使用10线接口与外部设备通信。 - 所有寄存器都可通过JTAG接口编程，方便配置和调试。 - 在未使用跟踪功能时，ETM不消耗额外电源，有利于节能。 - 支持THUMB指令集，涵盖了广泛的应用场景。 30.2 应用场景 由于现代微控制器内部集成大量内存，传统的外部观察方法无法有效分析处理器行为。ETM提供实时指令跟踪，将处理器执行的信息输出到跟踪端口。通过软件调试器，用户可以配置ETM，并以易于理解的格式查看捕获的跟踪信息，从而理解和优化程序的执行流程。 30.3 工作原理及描述 ETM直接连接到ARM内核，而非主AMBA系统总线，以减少对系统性能的影响。它通过压缩技术将跟踪信息输出，由外部跟踪端口分析仪捕获。这些信息包括指令跟踪，显示了程序的执行路径和所有已执行的指令。由于信息被高度压缩，软件调试器需要原始的执行代码映像以解码跟踪数据。值得注意的是，自修改代码由于其动态性，无法通过ETM完全跟踪。 30.3.1 ETM配置 LPC23xx的ETM配置如表30.1所示，包括1个地址比较器对，用于设定触发条件；没有数据比较器，意味着不支持数据跟踪；配备4个存储器映射译码器、1个计数器和1个时序发生器。此外，还有2个外部输入和10字节深度的FIFO，以及4/8位宽的跟踪包。 总结起来，ETM是LPC23xx微控制器中一个强大的调试工具，它通过实时追踪指令执行，帮助开发者理解程序行为，优化代码性能。虽然存在一定的限制，如无法跟踪自修改代码，但在大多数常规应用中，ETM提供的信息对于系统调试和性能分析极具价值。配合软件调试器，ETM能为开发过程带来极大的便利，降低了问题定位的难度。