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Echtzeitanalyse und Visualisierung

Tools für Echtzeit-Systeme

10. Mai 2016, 10:01 Uhr | von Dirk Akemann

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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

»Live-Software-Oszilloskop«

Mit SystemView (Bild 1) stellt Segger ein Tool zur Verfügung, das kostenfrei die Analyse und Visualisierung jedes Embedded-Systems ermöglicht und alle oben genannten Anforderungen erfüllt.

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Besondere Vorteile bietet SystemView bei der gemeinsamen Nutzung mit Seggers »Debug Probe J-Link« – das Streamen des Datentransfers: Damit steht unbegrenzte Kapa¬zität zur Datenaufnahme und Echtzeitanalyse zur Verfügung, es funktioniert quasi als Live-Software-Oszilloskop.

Durch die Verwendung des »Real Time Transfer« (RTT, Bilder 2 und 3) können die Echtzeitdaten mit einem Overhead von weniger als 1 μs pro Call bei einem 200-MHz-Cortex-M zur Verfügung gestellt werden. SystemView zeichnet die Daten auf, die aus dem Target ausgelesen werden, und stellt aussagekräftige Visualisierungen zur Verfügung. Die Aufzeichnungen können für die spätere Dokumentation und Analyse gespeichert werden. Die ROM-Größe von RTT und SystemView-Modulen zusammen beträgt weniger als 2 KB. Bei einem typischen Systemaufbau sind 512 Byte RAM ausreichend für eine kontinuierliche Datenaufzeichnung mittels J-Link.

SystemView eignet sich für jede CPU. Die kontinuierliche Echtzeitaufzeichnung kann mit jedem System durchgeführt werden, dass J-Link-RTT unterstützt. RTT erfordert die Möglichkeit, den Speicher während des Programmablaufs über die Debug-Schnittstelle auszulesen. Dies können insbesondere ARMs Cortex-M0, M0+, M1, M3, M4 und M7 sowie sämtliche Renesas-RX-Controller sein. Bei Systemen, die von RTT nicht unterstützt werden, kann der Puffer-Inhalt manuell ausgelesen werden, wenn das System angehalten wird. Dies ermöglicht einmaliges Aufzeichnen, bis der Puffer gefüllt ist.

Die Untersuchung des Laufzeitverhaltens eines Systems und die Ablaufanalyse zwischen Tasks und von Tasks und Interrupts kann in verschiedenen Bereichen zum Einsatz kommen: zur Dokumentation von neuen Systemen, zur Validierung des gewünschten Ablaufs, zur Untersuchung bei aufgetretenem Fehlverhalten wie beim Interrupt-Handling, oder zur Untersuchung und Steigerung der Performance.