VECTOR VX1000 ARM TPIU 跟踪微控制器
规格
- 产品名称:VX1000 ARM TPIU Trace
- 版本:1.0
- 日期:2025-08-29
- 作者:Dominik Gunreben
产品信息:
- VX1000 ARM TPIU Trace 是一款用于微控制器测量和校准设置的工具。它提供了一个带有单引脚或多引脚数据路径和时钟引脚的并行跟踪端口。
- 所有信号都是单端的。
TPIU 跟踪结束view:
- TPIU 跟踪接口由一个并行跟踪端口和各种引脚组成,包括跟踪时钟和数据引脚 0-3。跟踪时钟的典型工作频率范围为 25 MHz 至 125 MHz,数据引脚使用 DDR 信号以提高数据速率。
TPIU 跟踪协议:
- 要启用 TPIU 跟踪功能,需要在 ECU 软件中进行配置。这包括引脚配置、多路复用器配置和跟踪时钟配置。这些配置的详细说明请参阅用户手册。
产品使用说明
- 设置 TPIU 跟踪:
- 要使用 TPIU 跟踪接口,请按照以下步骤操作:
- 根据指定的引脚分配连接 TPIU 跟踪引脚。
- 根据 VXconfig 设置配置 Trace Pins 接口的 ECU 软件设置。
- 引脚配置:
- 根据目标控制器的规格配置跟踪数据引脚和时钟引脚。参考提供的代码示例amp寻求帮助。
- 多路复用器配置:
- 如果您的评估板或ECU带有多路复用器或DIP开关,请确保将其配置为选择TPIU-Trace。请参阅代码示例amp不同评估板的文件。
- 跟踪时钟配置:
- 通过选择合适的时钟源并设置分频器来设置跟踪时钟频率,以获得所需的频率。有关详细说明,请参阅用户手册。
VX1000 ARM TPIU 跟踪
- ARM 为其微控制器指定了并行目标接口。
- 根据所使用的频率和跟踪引脚数量,可以使用 TPIU 跟踪接口实现显著的测量带宽。
- 有时 TPIU 跟踪也称为 Trace-Pin-Interface 或 ETM-Trace-Interface。
- TPIU 接口是从目标控制器到调试器/测量硬件的单向接口。
- TPIU 接口不能单独使用,但可以使用 SWD 或 JTAG 是写入目标所必需的。
TPIU 跟踪结束view
- TPIU 跟踪接口提供具有单引脚或多引脚数据路径和时钟引脚的并行跟踪端口。
- 所有信号都是单端的。

跟踪时钟:
- 跟踪时钟。典型频率为 25 MHz 至 125 MHz。
- TraceDx 使用 DDR 信号,在两个时钟沿传输数据,从而使有效数据速率翻倍。因此,在本文档中,当使用 25 MHz 的跟踪时钟频率时,每个数据引脚上的数据速率为 50 Mbit/s。
TraceD0-TraceD3:
- 数据引脚 0..3。如果使用其他目标接口连接器,并且目标控制器支持,则可以使用更多的跟踪数据引脚(参见 5.4 用于 TPIU 跟踪的典型连接器)。
TPIU 跟踪协议
- 接口上使用的协议可能因目标控制器和用例而异。
- 通常,TPIU 协议用作多个数据流的容器格式。
- TPIU 协议中包装的数据流可以是 ARM 协议,如嵌入式跟踪宏单元 (ETM)、仪器跟踪宏单元 (ITM) 或系统跟踪宏单元 (STM)。
- VX1000 硬件可以动态解码 TPIU 和封装的协议。
- VX1000 和 VX1000 应用程序驱动程序使用 ETM、IT、M 和 STM 来有效地获取测量数据。
ECU软件配置
- 要启用 TPIU 跟踪,必须在 ECU 软件内进行一些配置。
暗示:
- 跟踪引脚接口的 VXconfig 设置(在以下部分中引用)可以在 VXconfig VX1000 设备->POD->Trace Pins 中找到

引脚配置
- 通常,目标控制器上没有专用的跟踪引脚,但跟踪功能与同一引脚上的其他外设功能复用。
- 为了减少由于某些所需引脚被其他功能阻挡而导致走线无法使用的可能性,相同的走线引脚功能通常会被冗余地路由到不同的引脚组。
- 为了启用跟踪,必须配置目标控制器以提供具有跟踪功能的引脚,并且必须相应地设计目标 PCB。
- 代码前amp不同目标控制器的引脚配置文件可以在“4. Code ExampTPIU 配置文件”。
- 这些跟踪引脚包括跟踪数据引脚 (Trace_Data) 和时钟引脚 (Trace_Clk)。不同 VX1000 硬件支持的跟踪数据引脚数量,请参见 5.8 可能的 TPIU 设置。
- 多路复用器配置
- 如果您的评估板或 ECU 在控制器外部有多路复用器或 DIP 开关来在不同的外围设备连接之间切换,则也必须配置它们以选择 TPIU-Trace。
- 请参阅“4. 代码 Ex”amp例如“TPIU 配置”amp不同评估板的文件。
跟踪时钟配置 - 除了“2.1 引脚配置”中提到的 Trace-Clock 引脚配置之外,还必须配置 Trace_Clk 以在所需频率下运行。
- 通常,时钟树包含一个多路复用器,用于从不同的时钟源中进行选择,以及一个分频器,用于降低源频率。选择时钟源并设置分频器以达到所需的频率。
- 为了验证 TPIU 时钟配置,VX1000 系统测量检测到的 Trace_Clk 信号并在 VXconfig 中显示结果。
- 这些值会在 VX1000 或 ECU 重置时更新。因此,无需连接示波器来再次检查 TPIU 频率。

- VX1000 提供了三种配置 TPIU 时钟的方式,以下章节将分别进行介绍。
- 配置 TPIU 时钟 MUX 和分频器的寄存器在“4. 代码示例amp请参阅“TPIU 配置文件”以了解特定控制器的信息。
- VX1000 硬件可以通过 J 从外部配置寄存器TAG/SWD(参见 2.3.1 和 2.3.2),或者寄存器由应用程序配置(参见 2.3.3)。
- 使用 VX1000 默认设置

- 当使用“VX1000 默认值”时,VX1000 硬件会以有根据的猜测方式配置目标中的多路复用器和时钟分频器。
- 通常,选择预计在目标中使用的时钟源,例如核心时钟或系统时钟。
- VX1000 使用分频器,从而产生控制器支持的最大 Trace_Clk 频率。
- 由于控制器,尤其是时钟树可以以不同的方式配置,因此这种设置并不总是会产生预期的结果。
- 使用 VXconfig 中的“上次检测到的频率”信息来验证最终频率。如果跟踪时钟不符合预期,请参阅以下部分。
VXconfig 设置
- 如果在 VXconfig 中提供了实际值,则 VX1000 硬件将设置 TPIU 时钟 MUX 和 TPIU 时钟分频器,而无需修改 ECU 软件。
- 这样可以轻松探测不同的设置。使用“上次检测到的频率”来验证最终频率是否符合您的预期。
使用 ECU 设置
- 虽然在以前的配置模式下,VX1000 硬件会主动配置目标中的 TPIU 时钟,但也可以通过选择“使用 ECU 设置”将 VX1000 置于被动模式。
- 在这种情况下,ECU 软件必须配置完整的 Trace Pin 接口,因为 VX1000 不会修改时钟配置。
- 请注意,STM500、ETM 和 ITM 等跟踪源仍由 VX1000 配置,并且不得由 ECU 应用程序访问。
提示: 要验证您的设置,请在断开 VX1000 的情况下启动目标系统,并使用示波器检查目标连接器上的 Trace_Clk 引脚是否以预期速率切换。
VX1000 应用程序驱动程序配置
- 要使用 ARM TPIU 跟踪功能,目标控制器软件中必须包含 VX1000 应用驱动程序。该软件以源代码形式提供,易于集成。
- TPIU 追踪所需的配置选项列于此处。目标控制器特定的设置列于“4 Code Examp“目标特定应用程序驱动程序配置”部分中的“TPIU 配置”文件。

性能注意事项
- TPIU Trace 接口使用的测量方法都是基于复制的方法。
- 这意味着 CPU 必须将数据从其原始位置复制到生成跟踪消息并通过 TPIU 接口发送的目的地。
- 所涉及的跟踪协议也会消耗目标接口的一些带宽,必须予以考虑。
- 请注意,我们的 OLDA 复制方法通常消耗 CPU 运行时间

目标接口带宽
- 由于存在多种不同的设置,下表提供了view 实际目标接口带宽。带宽 ExampSTM500 的

停滞
- 所有使用 TPIU 接口的跟踪协议均由 VX1000 配置为启用暂停功能。这意味着不会因目标接口带宽限制而丢失任何数据。
- 如果数据复制速度超过接口带宽,则 CPU 会停滞/暂停,直到目标接口上有可用空间。
- 跟踪路径通常包含缓冲区,用于平滑复制突发,从而降低出现停滞的可能性。有关详细信息,请参阅控制器的目标参考手册。
- 因此,应使用尽可能高的频率和尽可能多的跟踪引脚来减少停顿的负面影响。
代码示例ampTPIU 配置文件
- 伪代码示例amp本节中的文件应该为您提供有关如何配置 TPIU 子系统以准备 DAQ 测量和校准使用的提示。
德州仪器
- 伪代码 examp文件使用 TI-SDK 中的名称,版权归德州仪器所有。请参阅 TI-SDK 文档。
AM263
- AM263 TPIU 规格

- AM263 Trace-Pin 配置

附加提示:
- 引脚必须配置为 PIN_SLEW_RATE_HIGH
- AM263 目标特定应用程序驱动程序配置

伪代码

J6E
J6E TPIU 规格
J6E Trace-Pin 配置

附加提示:
- 对于高时钟频率,使用 PORT_DRIVE_STRENGTH_15 配置输出
J6E 目标特定应用程序驱动程序配置
VX1000_MEMSYNC_TRIGGER_PTR
- //#定义VX1000_MEMSYNC_TRIGGER_PTR
- 对于该芯片,VX1000 使用 ETM 跟踪,并且可以与任意 16 字节可写地址空间块(8 字节对齐)一起工作,该地址空间块由应用程序驱动程序专用。
- 如果没有定义VX1000_MEMSYNC_TRIGGER_PTR,则该块将在gVX1000内存范围内自动分配。
- 通过定义 VX1000_MEMSYNC_TRIGGER_PTR 并在更快的(TCM)或缓存内存中提供缓冲区,可以提高测量吞吐量。
TDA4M/J721E
- TDA4 TPIU 规格

- TDA4 跟踪引脚配置

附加提示:
- 从 MCU 内核访问 STM500 需要经过 R5-RAT 地址转换模块。应用程序驱动程序设置 VX1000_MEMSYNC_TRIGGER_PTR 是 MCU 地址空间中的地址,必须转换为 MAIN 中的地址 0x0009000110。
- 地址空间(这是STM-500跟踪单元的刺激端口)。在examp如下图所示,RAT 被编程为在两个域中使用相同的地址。
- TDA4 目标特定应用驱动程序配置
- VX1000_MEMSYNC_TRIGGER_PTR
- #定义 VX1000_MEMSYNC_TRIGGER_PTR (0x09000000 + 0x110)
伪代码
VX1000硬件适配
- 硬件连接取决于引脚数量、使用的跟踪频率和 VX1000 硬件。下一节将解释可能的目标控制器连接器,并描述 VX1000 的设置方式。
- 描述了可用的 VX1000 适配器和 Evalboard 评估套件头 (EEK-Heads),并解释了可能的用例。
卷tag水平
- TPIU 接口不能单独使用,但可以使用 SWD 或 JTAG 是写入目标所必需的。
- 在某些情况下,voltagSWD/J 的 e 级别TAG 接口和 TPIU 引脚有所不同,因为使用了目标控制器的不同组,并且不同的 I/O 组可能具有不同的卷tage 级别。
- 可以应对不同音量的设置tage 级别被明确突出显示。
扁平带状电缆
- 许多设置都设计为可使用扁平带状电缆。这确保了 VX1000 POD 与评估板/ECU 的连接方式简单、灵活且经济。允许稳定通信的最大频率限制为 100 Mhz。
- 尽管扁平带状电缆可以轻松制成任何所需长度,但它们应始终尽可能短以避免干扰。

- Flex-Ribbon 电缆大多是对称的,这意味着两端具有相同数量的针脚/电缆。
- 也可以采用非对称使用,即一侧连接的引脚比另一侧多。这样可以灵活地将 44 针连接器适配到 20 针连接器。
定制柔性PCB
- 对于扁平带状电缆无法满足要求的项目,Vector 提供开发服务来设计和制造定制的柔性 PCB,以满足项目要求。

用于 TPIU 跟踪的典型连接器
- 为了标记具有特殊含义的 Pin,使用这些颜色

ARM Coresight 20


ARM Mictor 38
ARM 规范链接: https://developer.arm.com/documentation/100893/1-0/Target-interface-connectors/Mictor-38-connector


VX1000 未使用的信号:
- 数据库查询
- 数据库备份
- 外部触发
- 实时时钟
- 跟踪
ARM MIPI60
- ARM 规范链接: https://developer.arm.com/documentation/100893/1-0/Target-interface-connectors/MIPI-60-connector


矢量“Coresight 44”

- Coresight 44 连接器是 Vector 定义的连接器。该连接器用作相关 EEK-Head 和 POD 上的目标接口连接器。


矢量适配器
- Vector 为最重要的目标连接器提供适配器,以简化 TPIU 接口与 VX1000 的结合使用。
VX1940.10:Mipi 60适配器
VX1940.11:Mictor 38 适配器

Vector EEK 头
VX1902.09 EEK 头
- TPIU/Trace接口的硬件适配通常通过VX1902.09 Head实现。
- Coresight 44
- Vector 专有 POD 连接器

Vector Flex 适配器
- POD 和 EEK Heads 之间的连接是通过 Flex Adapter VX1901.01 实现的。

可能的 TPIU 设置
- VX1453 的设置
笔记
- VX1453 POD 从硬件版本 7.0 开始支持 TPIU 跟踪。
Coresight 20 设置
非对称扁平带状电缆
MIPI 60 设置扁平带
扁平带状电缆 44:44 针
定制 FlexPCB 设置


更多信息
- 联系方式
- 有关全球所有 Vector 位置和地址的完整列表,请访问 http://vector.com/contact/.
- www.vector.com 网站
常问问题
文件/资源
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