ISYSTEM调试实践5--基本仿真控制和高阶断点调试技巧

本文介绍仿真的基本操作，和断点的设置。前面几篇比较简单，但凡有过其他仿真器调试经验，都应该比较熟悉。这篇后面会重点介绍几种复杂断点的使用方法，方便解决更复杂的调试问题。
我们先将例程下载到芯片内，这里可以直接Reset或者使用下载。

1 仿真操作

1.1下载

1.2启动

1.3单步控制

1:单步进入函数
2:单步不进入函数
3:运行至停下,注意，和常见的编译器不同，这里停下是指到你的光标位置，不用打上断点，非常方便
4:Run Until Return 就是直接运行到函数末尾·

2 断点设置

2.1基本操作

和常用的调试器类似，我们可以在Editor窗口，Disassembly 窗口增加断点，并在Breakpoints 窗口管理我们的断点。

也可以通过设置添加、删除、使能、失能

2.1断点类型

到这里，其实ISYSTEM和之前用的编译器，如IAR,KEIL,S32Ds都差不多，但是作为一个专业的高端的牛逼的调试器，功能远远不限于此，下面介绍ISYSTEM提供给我们的复杂断点功能。
winIDEA提供了5种断点，分别是
Execution BPs ：当代码到这一行，会停下来
Conditional BPs ：代码满足执行条件会停下来
Data Access BPs ：当这个数据被访问，会停下来
Hardware Breakpoints ：硬件断点
Software Breakpoints ：软件断点
打开 Debug menu /Breakpoints，断点的管理如下图

最上面红框范围是Execution BPs 的信息，也就是我们最常用的断点类型，可以在这里统一管理。

2.2 Conditional BPs

条件断点可以设置这行代码运行几次，来决定是否停下来。
比如我们在main周期循环里设置两个断点，分别是第22行和25行，第一个断点是普通的执行断点，第二个是条件断点

在第二个断点使能Condition选项，设置运行的次数，这时候启动，每次运行到22行程序都会停下来，但是当运行25行第5次的时候，程序才会停下，并由提示框提醒。

你甚至可以在Expression窗口添加逻辑判断，基于c语言语法
比如我们直接使用iCounter变量，当它大于等于某一个值时，让它停下。利用这个方法，我们可以利用&& || ! ()设置复杂的逻辑条件。
甚至你可以在action添加python脚本，通过触发脚本来实现联调，这里有非常大的空间可以发挥，比如你外部连接一个数字IO，或者其他的调试设备，或者can卡，来实现对你的控制器测试。

2.3 脚本编写

这部分功能我觉原以为得是调试天花板级别了
它可以载入脚本，用户使用python 调用isystem提供的isystem.connect库使用接口。它真的带来了无限可能，有了python加成，开发人员可以利用python脚本后台调用更多的设备，比如CAN卡，示波器，数字IO等等设备，通过这些设备方便给被测板卡注入数据和故障，并收集板卡的输出状态。毕竟现在几乎所有的数字化仪器都可以用python来调用。
同时，针对多核调试，仅仅通过单步仿真也很难捕获故障点，所以也可以使用脚本控制器多核的运行，方便排查问题。
本人能力有限，仅作基本的介绍，更复杂的应用留给各位大佬。
进入watch窗口，右击变量名，创建初始化脚本。
软件会创建一个脚本模板。


脚本编写完成后，可以通过Tool工具栏下的选项执行操作脚本。或者将脚本添加到conditional breakpoints内

如果你在脚本最后一行加上debug.run(),程序会继续往前执行，不停下来。

在脚本里，你可以实现WINIDE软件的几乎全部的操作，python的脚本库说明官网给出了，链接在下面。

https://www.isystem.com/downloads/winIDEA/SDK/iSYSTEM.Python.SDK/documentation/isystem-connect-api/index.html

2.4 Hardware Breakpoints和Software Breakpoints

winIDEA默认使用硬件中断，它的实现原理是利用比较CPU PC程序指针是否和断点的偏移量是否一致来判断是否运行到了断点。
这种速度最快，但是受限于比较器的数量，所以硬件中断是有数量限制，大大影响了我们的调试。
例如，当你添加了足够多的断点以后，软件会报错提醒。

为了解决这个问题，ISYSTEM提出了Software Breakpoints的方法，当给某一行添加了软件断点后，这一行会被汇编调试命令替换掉，当运行到这一行代码，停下后，再把原来的代码替换回去，这样就断点就不受数量限制。
但是这种方法也有明显的缺点，就是会让程序运行变慢，而且会增加芯片的压力。所以最好的方法还是使用硬件中断，然后利用Condition结合逻辑判断来实现你想要的断点效果。

使用方法是Hardware ->use Software Breakpoints，然后再新增断点就可以了，你会发现每次新增断点都非常卡，这是因为软件需要更改你的代码，替换成调试命令，相当于重新烧写芯片flash。

每次新增断点都对当前块进行重写。说实话，除非特别需要，不要使用软件中断

2.5 Data Access BPs

顾名思义，这种断点就是基于数据被访问，被写入或者读取，或均出现，都可以触发。对象可以是一个变量或者一段内存。
假如你想监控一个变量，在Watch窗口内，对变量右击，打开菜单，选择set write breakpoints
然后我们启动运行，你会发现，每次当这个变量被写入的时候，程序会停下。

这是一个快捷操作，完整的设置在hardware breakpoints 菜单内设置。

可以点击左下角wizard进入设置向导。
选择运行的程序
进入
data access

点击…可以调出变量菜单，这里包含了程序所有的变量，甚至宏定义地址

设置触发断点的方式是读、写还是均触发。
甚至你还可以设置变量的MASK用来筛选该变量的值范围。

设置完成后如右图所示

当然你也可以在该界面里直接修改。

启动运行后，程序会停在这里。和设置的初衷一致