专利名称：一种专用显示控制器的vbios调试方法
技术领域：
本发明涉及专用显示控制器技术领域，具体地说是一种在专用显示控制器的FPGA验证阶段硬件和软件相结合的调试VBIOS的方法。
背景技术：
VBIOS (Video Basic Input Output System)是一组和显不控制器紧密结合的显示控制程序，固化在ROM中，成为显卡的一部分。时至今日，每种显示控制器都有自己的专用VBIOS支持，但是所有的VBIOS都无一例外地支持VGA (Video graphics array)标准和VBE (VESA BIOS Extension)标准。VGA标准是1987年IBM公司制定显卡标准，包括VGA寄存器标准和VGA BIOS标准，后期由于显示技术的不断发展，VGA标准无法满足应用需求，视频电子学标准协会 VESA (Video Electronics Standards Association)提出了一组扩展的VBIOS功能调用接口标准，即VBE (VESA BIOS Extension)，在软件接口层次上实现了各种显卡之间的兼容性。VBIOS功能包括显卡初始化程序以及INT 10H的中断服务程序。操作系统或者驱动程序通过VIBOS接口对显示控制器的基本操作，如调整分辨率、色深、刷新率等
坐寸oVBIOS设计和显示控制器底层硬件密切相关，设计者希望识别FPGA硬件设计错误和VBIOS设计软件错误。但是VBIOS设计复杂，并且只有软件接口标准，传统的硬件调试方法很难识别VBIOS设计问题。同时，VBIOS调试面临显示终端不能显示任何信息的问题，限制了传统的软件调试方法的使用，常规调试手段比较少。为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明利用VBIOS功能调用的特点，提出了一种基于FPGA的软硬件相结合的调试方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种专用显示控制器的VBIOS调试方法，所涉及的专用显示控制器和VBIOS都兼容VGA标准和VBE标准。本发明实现简单，能够由JTAG接口将所关心的VBIOS调用的参数传送到主机，很方便地定位VBIOS执行位置和执行状态。一种专用显示控制器的VBIOS调试方法，所述的调试环境包括一个集成FPGA、JTAG接口、七段数码管、VBIOS芯片的专用显示控制器的FPGA调试平台以及接受采样数据的主机。一种专用显示控制器的VBIOS调试方法，其步骤如下
(1)在主机建立专用显示控制器的FPGA工程，把VBIOS寄存器参数和FPGA逻辑设计中的信号一一对应并设定采样条件，然后编译逻辑生成FPGA配置文件；
(2)FPGA配置文件通过JTAG接口从主机下载到专用显示控制器的FPGA调试平台，VBIOS寄存器参数和FPGA逻辑设计中的信号建立对应关系，完成FPGA初始化；
(3)上电后显示控制器的FPGA调试平台开始工作，根据采样条件，主机通过JTAG接口读取从FPGA调试平台获取需要的数据，同时与FPGA连接的七段数码管也可显示这些数 据；
(4)设计人员根据主机得到的VBIOS寄存器参数值，根据参数值判断VBIOS的执行状态并对结果分析，从而定位VBIOS设计中的问题并解决。本发明的主要原理如下设计人员在主机建立的FPGA逻辑设计工程，把VBIOS寄存器参数和FPGA逻辑设计中的信号一一对应，通过JTAG技术，对FPGA初始化，主机就可以通过JTAG接口访问FPGA的内部寄存器和加载的VBIOS寄存器参数。同时VBIOS功能调用统一使用INT IOH功能，输入一组寄存器参数，再返回参数值，实现各种显示功能。因此，设计人员根据主机得到的VBIOS寄存器参数值很容易对VBIOS执行位置定位，并分析硬件或软件设计出现的问题。本发明专用显示控制器的VBIOS调试方法的优点是(I)本VBIOS调试方法可以正确识别VBIOS执行状况，准确定位VBIOS执行位置，解决传统硬件调试方法很难识别VBIOS设计问题的难题；(2)在VBIOS调试面临显示终端不能显示任何信息的情况下，本VBIOS调试方法还是可以获取需要的数据和得到VBIOS执行状况，突破了传统软件调试方法需要有显示信息才可以使用的限制；(3)本VBIOS调试方法简单方便，通过JTAG接口就可以获取需要的数据，不需要其他调试工具，节省了昂贵的费用和时间。本VBIOS调试方法已经很好地解决了一款专用显示控制器的VBIOS设计问题，目前这个专用显示控制器工作正常。
图1 VBIOS调试方法逻辑结构示意 图2 VBIOS调试方法过程示意图。
具体实施例方式 根椐图1，图2所示，一种专用显示控制器的VBIOS调试方法，其步骤如下1.加载参数和采样条件
设计人员在主机建立专用显示控制器的FPGA工程，同时在该FPGA工程中加载特定逻辑信号，这些逻辑信号与VBIOS功能所用到的AX、BX、CX、DX、ES、DI等寄存器参数一一对应，同时设定采样条件。采样条件设为发生了 INT IOH功能调用，这样AX、BX、CX、DX、ES、DI等寄存器参数就有了明确意义，为下面分析VBIOS做好准备。以上条件设好后，设计人员对FPGA逻辑设计工程编译形成FPGA配置文件。2.通过JTAG接口把参数输出到专用显示控制器的FPGA调试平台
FPGA配置文件通过JTAG接口下载到FPGA，VBIOS寄存器参数和FPGA逻辑设计中的信号建立了对应关系，完成FPGA初始化。3. VBIOS参数值输出到主机或与FPGA连接的七段数码管
主机通过JTAG接口从专用显示控制器的FPGA调试平台读取根据主机设置的采样条件获取需要的数据，同时与FPGA连接的七段数码管也可显示这些数据。4.分析VBIOS参数值
专用显示控制器FPGA的逻辑设计和VBIOS设计都兼容VGA标准和VBE标准。VGA功能调用规定AH等于VGA的功能号；AH < 13H ;调用INT IOH0 VBE功能调用规定AH必须等于4Fh，说明调用VBE功能；AL等于VBE的功能号；BL等于子功能号，也可以没有子功能；调用INT IOH ;返回值均在AX中。根据以上规定很容易分析VBIOS的执行情况。
如果采样条件没有发生，说明指定的VBIOS功能没有执行，分析VBIOS程序是否跳出了。如果采样条件发生了，从AX、BX、CX、DX、ES、DI等寄存器参数值判断调用了哪些功能，最后这些功能是否正确执行，返回值是否符合要求，并从返回AX参数定位VBIOS执行位置。如果返回值AX值为0，说明该中断10功能正确执行，若果AX值为1，说明中断10功能没有正确执行。
权利要求
1.一种专用显示控制器的VBIOS调试方法，其特征在于，其步骤如下 (1)在主机建立专用显示控制器的FPGA工程，把VBIOS寄存器参数和FPGA逻辑设计中的信号一一对应并设定采样条件，然后编译逻辑生成FPGA配置文件； (2)将上面生成的FPGA配置文件通过JTAG接口从主机下载到专用显示控制器的FPGA调试平台，VBIOS寄存器参数和FPGA逻辑设计中的信号建立对应关系； (3 )主机通过JTAG接口读取从专用显示控制器的FPGA调试平台获取需要的数据，同时与该FPGA连接的七段数码管也可显示这些数据； (4)设计人员根据主机得到的VBIOS寄存器参数值对VBIOS执行位置定位，并分析硬件或软件设计出现的问题。
2.如权利要求1所述的一种专用显示控制器的VBIOS调试方法，其特征在于，所述步骤(I)中，加载到专用显示控制器FPGA工程的逻辑信号，与VBIOS寄存器参数是一一对应的，使得逻辑信号具有特定的意义。
3.如权利要求1所述的一种专用显示控制器的VBIOS调试方法，其特征在于，所述步骤(2)中，对FPGA初始化是通过JTAG接口，把FPGA配置文件下载到专用显示控制器的FPGA调试平台来完成。
4.如权利要求1所述的一种专用显示控制器的VBIOS调试方法，其特征在于，所述步骤(3)中，主机从专用显示控制器的FPGA调试平台获取所关心的参数信息是通过JTAG接口获得。
5.如权利要求1所述的一种专用显示控制器的VBIOS调试方法，所述步骤(4)中，分析VBIOS参数值，根据AX值查找VBIOS执行的位置，以及得到专用显示控制器系统执行了哪些中断10功能，并且在确认功能执行后，根据AX返回值判断这些功能是否正确执行。
全文摘要
一种专用显示控制器的VBIOS调试方法，是一种在显示控制器的FPGA验证阶段硬件和软件相结合调试VBIOS的方法。由以下步骤组成，(1)在主机建立专用显示控制器的FPGA工程，把VBIOS寄存器参数和FPGA逻辑设计中的信号一一对应；(2)主机通过JTAG接口完成对FPGA的初始化；(3)主机通过JTAG接口读取从FPGA调试平台获取需要的数据，同时与FPGA连接的七段数码管也可显示这些数据；(4)设计人员根据参数值判断VBIOS的执行状态并对结果分析，定位VBIOS设计中的问题并解决。此方法能够简化VBIOS调试过程，从而使VBIOS调试简单高效，节省了开发成本和时间。
文档编号G06F11/36GK103049380SQ201210561700
公开日2013年4月17日 申请日期2012年12月22日 优先权日2012年12月22日
发明者刘天玥, 秦信刚, 高齐, 黄亮 申请人:中国船舶重工集团公司第七0九研究所