微控制器分析工具的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及可以由想要確定或測試數(shù)字微控制器的功能的人們所使用的工具，數(shù)字微控制器例如是應用開發(fā)器、產品開發(fā)器、測試儀等。
【背景技術】
[0002]普遍地，微控制器單元集成電路(“MCU芯片”)的制造商提供軟件開發(fā)工具包，允許購買芯片的人們開發(fā)利用該芯片的軟件應用。這些通常會包括諸如電源、用戶界面等之類的外圍部件，其可以仿真在產品中會采用所述芯片的環(huán)境。針對將用在產品中的MCU開發(fā)應用的一個重要方面是追求優(yōu)化電力的使用，特別是針對電池供電的MCU。因此開發(fā)工具包的用途之一便是測量各種操作模式(mode)期間芯片的電流消耗。
[0003]還普遍的是，為MCU芯片提供調試器功能，其中通過芯片經由可以連接至兼容調試器工具的專用引腳提供大量的操作信息。一些制造商已經用開發(fā)工具包集成了這樣的調試器工具。

【發(fā)明內容】

[0004]然而，本申請人想要增強開發(fā)者可以探宄和測試MCU芯片功能的簡單性和可靠性，本發(fā)明的第一方面提供了一種用于分析微控制器的性能(behav1r)的設備，該設備包括:
[0005]微控制器集成電路；
[0006]至少一個選自包括分析儀和發(fā)生器的組的儀器；
[0007]互連模塊，互連模塊包括在所述微控制器集成電路和所述儀器之間的可配置互連；和
[0008]軟件，設置成控制所述互連模塊以便基于用戶所選的功能以及所述微控制器集成電路的確定的能力(capabilities)和連接來確定所述互連。
[0009]因此本領域技術人員將看到，根據(jù)本發(fā)明提供了一種工具，該工具至少在其優(yōu)選實施例中允許用戶使用標準儀器來分析MCU芯片的性能，用戶無需知曉或記住所述MCU的詳細配置，特別是引腳布局，實際上也無需知曉或記住所述儀器(一個或多個)的詳細配置。
[0010]所述分析儀可以選自包括以下裝置的組:邏輯分析儀、示波器、譜分析儀、電流測量設備、圖形和總線解碼器以及圖形和總線分析儀。所述發(fā)生器可以源自包括信號發(fā)生器和圖形發(fā)生器的組。這些組將被考慮為非限制性的并且可以使用任何其他的分析儀或發(fā)生器。本發(fā)明的裝置可以包括一個或多個儀器。在提供多于一個的場合，它們可以包括至少一個發(fā)生器和至少一個分析儀，但這不是必需的。
[0011]上面舉例的儀器傾向于是可以用于分析各種MCU芯片的標準儀器。在現(xiàn)有技術中，用戶有必要知曉所述儀器的詳細操作和MCU芯片的引腳布局，以便對于將要執(zhí)行的給定操作確保合適連接，然而，與現(xiàn)有技術相比，根據(jù)本發(fā)明，所述之間的連接于是可以由所述互連模塊來處置。即使在所述用戶熟悉所述MCU引腳布局和儀器探頭的配置的情形下，本發(fā)明的實施例允許更快地實施實驗設置，并且犯錯的風險更小。
[0012]可以通過接收包含合適配置數(shù)據(jù)的文件來確定所述微控制器集成電路的能力和連接。附加地或替換地，所述能力和連接中的一些或全部可以由所述設備自身確定。例如所述設備可以包括軟件，該軟件設置成詢問所述微控制器集成電路以找出其內部的資源是如何配置的，和/或所述資源映射在哪些輸入/輸出地址。這允許將所述資源呈現(xiàn)給用戶，并提供關于如何將所述資源連接至所述分析儀/發(fā)生器的選項
[0013]所述微控制器集成電路可以提供為所述設備的組成部分或可以是可拆卸的。在其是可拆卸場合，這可以允許所述設備與其他MCU芯片一起使用。因此將理解，本發(fā)明的第二方面提供了一種用于分析微控制器性能的設備，該設備被配置成接收微控制器集成電路，其中所述設備包括:
[0014]至少一個選自包括分析儀和發(fā)生器的組的儀器；
[0015]互連模塊，其包括在使用中在所述微控制器集成電路和所述儀器之間的可配置互連；以及
[0016]軟件，設置成控制所述互連模塊以便基于用戶所選的功能以及所述微控制器集成電路的確定的能力(capabilities)和連接來確定所述互連。
[0017]所述儀器不需要連接至只有一個微控制器集成電路。它可以例如經由復用設置(例如時間復用設置)連接至多個微控制器集成電路。這可以允許給定儀器的更高效的使用。它還可以允許相似的或名義上相同的MCU芯片之間的比較測試。
[0018]在一組實施例中，所述互連模塊包括現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)
[0019]所述設備可以包括允許位于所述設備處的用戶本地地操作軟件的用戶界面。然而這不是必需的。還預見到，遠程用戶可以經由合適的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡鏈路操作所述軟件，使得開發(fā)者不必在物理上擁有所述MCU芯片。這還方便了協(xié)作性的工作。
[0020]也配置所述微控制器集成電路和儀器之間的互連，所述設備也可以設置成配置所述儀器或一個或多個所述儀器的操作。因此，例如，在已針對所述微控制器集成電路確定了特定操作模式或資源的場合，所述儀器可以適當?shù)剡B接以探測所述資源并且還可以針對這樣的操作而適當?shù)嘏渲谩?br>[0021]儀器(一個或多個)的配置可以基于所述微控制器集成電路的能力自動地完成。例如，在所述微控制器集成電路的串行外圍接口(SPI)連接至SPI圖形發(fā)生器的場合，所述SPI圖形發(fā)生器可以用對此正確的數(shù)據(jù)速率和操作模式來自動地配置。
[0022]在一組實施例中，所述設備設置成存儲與所述互連模塊和/或所述儀器的設置有關的數(shù)據(jù)，從而這些可以在稍后的日期或另一設備等上重復使用。
[0023]本發(fā)明的第三方面提供了一種計算機軟件產品，其可以或可以不提供在載體上，所述軟件配置成當在合適的數(shù)據(jù)處理器上運行時控制在微控制器集成電路和至少一個儀器之間具有可配置互連的互連模塊以便基于用戶所選的功能和所述微控制器集成電路的確定的能力和連接來確定所述互連，所述儀器選自包括分析儀和發(fā)生器的組。
【附圖說明】
[0024]現(xiàn)在將僅以舉例的方式參考附圖描述本發(fā)明的實施例，附圖中:
[0025]圖1是體現(xiàn)了本發(fā)明的設備的示意性概覽圖；
[0026]圖2是所述設備硬件的更詳細的示意性示意圖；
[0027]圖3是所述設備的用戶界面的示例性截屏。
【具體實施方式】
[0028]圖1是體現(xiàn)本發(fā)明的設備的示意性概覽圖，所述設備用于分析微控制器集成電路(MCU) 2的功能?？梢钥吹剿鲈O備包括硬件側4和軟件側6，硬件側4包括所述MCU。MCU2連接至選擇性可配置互連模塊8，選擇性可配置互連模塊8將在后面稱為“選擇器”。MCU2和選擇器8還連接至控制單元10。提供兩個用于分析MCU 2的示例性儀器:即分析儀12和發(fā)生器14。分析儀12用于檢查和記錄MCU 2的輸出，并因此經由所述選擇器8接收這些輸出。所述發(fā)生器14用于生成合適的信號或圖形以輸入到MCU 2中，并因此向所述選擇器8提供這此輸入。
[0029]在軟件側6上提供全部軟件應用16，其借助于相應的應用外圍接口 18、20、22與所述控制單元10、分析儀12和發(fā)生器14通信。
[0030]在圖2中稍顯詳細地示出了硬件部件。在所述示意圖的右手側示出了 MCU 2，其在這里舉例為申請人的nRF51系列芯片，盡管可以當然地使用任何其他合適的MCU。所述MCU2借助于32個通用輸入/輸出連接26連接至現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA) 24。
[0031]MCU 2的供電由所述FPGA 24借助于電流分流監(jiān)視器28來提供，電流分流監(jiān)視器28允許測量在任何給定時刻由MCU 2汲取的電流。所述FPGA 24和所述電流分流監(jiān)視器28 一起包括圖1的所述選擇器8。
[0032]如前所述，所述MCU 2還連接至所述控制單元10以使其操作受到控制。在一個示例性實施例中，所述控制單元10由可從德國希爾敦的Segger Microcontroller GmbH&C0.KG獲得的J-Link仿真器工具提供。所述控制單元還提供對所述FPGA 24的控制。
[0033]在這個特定的詳細實例中，所述發(fā)生器舉例為信號和圖形發(fā)生器30，例如CypressEZ-USB FX3，其在到所述FPGA 24的許多通道上提供輸出32。這里的示例性分析儀是邏輯分析儀34，其也可以由Cypress EZ-USB FX3提供，且其具有許多連接至所述FPGA 24