JTAGSWDJLink等 介绍

1、stm32 JTAG和SWD的使用区别搞嵌入式开发和ARM开发搞了半辈子了，调试程序是不可避免的。接触了那么多的调试规范、调试工具、调试手段，彼此之间的关系却也不是特别清楚，今天就来捋一捋：JTAG协议JTAG（Joint Test Action Group，联合测试行动小组）是一种国际标准测试协议（IEEE 1149.1兼容），主要用于芯片内部测试。现在多数的高级器件都支持JTAG协议，如ARM、DSP、FPGA器件等。标准的JTAG接口是4线：TMS、 TCK、TDI、TDO，分别为模式选择、时钟、数据输入和数据输出线。 相关JTAG引脚的定义为： TMS：测试模式选择，TMS用来设置JT

2、AG接口处于某种特定的测试模式； TCK：测试时钟输入； TDI：测试数据输入，数据通过TDI引脚输入JTAG接口； TDO：测试数据输出，数据通过TDO引 脚从JTAG接口输出；JTAG协议在定义时，由于当时的计算机（PC机）普遍带有并口，因而在连接计算机端是定义使用的并口。而计算机到了今天，不要说笔记本电脑，现在台式计算机上面有并口的都很少了，取而代之的是越来越多的USB接口。所以，目前市场上已经很少看到它的身影了。SWD接口串行调试（Serial Wire Debug），应该可以算是一种和JTAG不同的调试模式，使用的调试协议也应该不一样，所以最直接的体现在调试接口上，与JTAG的20个

3、引脚相比，SWD只需要4个（或者5个）引脚，结构简单，但是使用范围没有JTAG广泛，主流调试器上也是后来才加的SWD调试模式。SWD和传统的调试方式区别： SWD模式比JTAG在高速模式下面更加可靠。在大数据量的情况下面JTAG下载程序会失败，但是SWD发生的几率会小很多。基本使用JTAG仿真模式的情况下是可以直接使用SWD模式的，只要你的仿真器支持，所以推荐大家使用这个模式。 在大家GPIO刚好缺一个的时候，可以使用SWD仿真，这种模式支持更少的引脚。 在大家板子的体积有限的时候推荐使用SWD模式，它需要的引脚少，当然需要的PCB空间就小啦！比如你可以选择一个很小的2.54间距的5芯端子做仿

4、真接口。RDI接口远程调试接口（Remote Debug Interface），是ARM公司提出的标准调试接口，主要用于ARM芯片的仿真，由于各个IDE厂商使用的调试接口各自独立，硬件无法进行跨平台的调试。现在众多的IDE厂家都逐步采用标准RDI作为ARM仿真器的调试接口，因此使跨平台的硬件调试成为可能。EasyJTAG由于使用标准RDI调试接口，因此在任何使用标准RDI接口的IDE调试环境中都可以使用，例如ARM公司的ADS1.2/IAR公司的EWARM 3.30 。JLink仿真器J-Link是德国SEGGER公司推出基于JTAG的仿真器。简单地说，是给一个JTAG协议转换盒，即一个小型U

5、SB到JTAG的转换盒，其连接到计算机用的是USB接口，而到目标板内部用的还是jtag协议。它完成了一个从软件到硬件转换的工作。JLINK是一个通用的开发工具，可以用于KEIL、IAR、ADS 等平台。速度，效率，功能都很好，据说是众多仿真器里最强悍的。ULink仿真器ULINK是ARM/KEIL公司推出的仿真器，目前网上可找到的是其升级版本，ULINK2和ULINK Pro仿真器。ULINK/ULINK2可以配合Keil软件实现仿真功能，并且仅可以在Keil软件上使用，增加了串行调试（SWD）支持，返回时钟支持和实时代理等功能。开发工程师通过结合使用RealView MDK的调试器和ULIN

6、K2，可以方便的在目标硬件上进行片上调试（使用on-chip JTAG，SWD和OCDS）、Flash编程。但是要注意的是，ULINK是KEIL公司开发的仿真器，专用于KEIL平台下使用，ADS、IAR下不能使用。ST-Link仿真器ST-LINK是专门针对意法半导体STM8和STM32系列芯片的仿真器。ST-LINK /V2指定的SWIM标准接口和JTAG / SWD标准接口，其主要功能有： 编程功能：可烧写FLASH ROM、EEPROM、AFR等； 仿真功能：支持全速运行、单步调试、断点调试等各种调试方法，可查看IO状态，变量数据等； 仿真性能：采用USB2.0接口进行仿真调试，单步调试

7、，断点调试，反应速度快； 编程性能：采用USB2.0接口，进行SWIM / JTAG / SWD下载，下载速度快；CMSISARM Cortex 微控制器软件接口标准(CMSIS：Cortex Microcontroller Software Interface Standard) 是 Cortex-M 处理器系列的与供应商无关的硬件抽象层（英文原文为：a vendor-independent hardware abstraction layer for the Cortex-M processor series and defines generic tool interfaces来自ARM

8、官方定义）。 使用CMSIS，可以为处理器和外设实现一致且简单的软件接口，从而简化软件的重用、缩短微控制器新开发人员的学习过程，并缩短新设备的上市时间。软件的创建被嵌入式行业公认为主要成本系数。通过在所有Cortex-M 芯片供应商产品中标准化软件接口，这一成本会明显降低，尤其是在创建新项目或将现有软件迁移到新设备时。最新版本的CMSIS为4.5。CMSIS是ARM公司与多家不同的芯片和软件供应商一起紧密合作定义的，提供了内核与外设、实时操作系统和中间设备之间的通用接口。CMSIS软件层次CMSIS可以分为多个软件层次，分别由ARM公司、芯片供应商提供。其中ARM提供了下列部分，可用于多种编译

9、器： 内核设备访问层：包含了用来访问内核的寄存器设备的名称定义，地址定义和助手函数。同时也为RTOS(实时操作系统)定义了独立于微控制器的接口，该接口包括调试通道定义。 中间设备访问层：为软件提供了访问外设的通用方法。芯片供应商应当修改中间设备访问层，以适应中间设备组件用到的微控制器上的外设。目前中间设备访问层仍处于开发过程中，本文不做详述。 芯片供应商扩展下列软件层： 微控制器外设访问层：提供片上所有外设的定义。 外设的访问函数(可选)：为外设提供额外的助手函数。CMSIS为Cortex-Mx微控制器系统定义了： 访问外设寄存器的通用方法和定义异常向量的通用方法。 内核设备的寄存器名称和内核

10、异常向量的名称。 独立于微控制器的RTOS接口，带调试通道。 中间设备组件接口(TCP/IP协议栈，闪存文件系统)。CMSIS包含的组件1、外围寄存器和中断定义： 适用于设备寄存器和中断的一致接口2、内核外设函数：特定处理器功能和内核外设的访问函数3、DSP 库：优化的信号处理算法，并为 SIMD 指令提供Cortex-M4 支持4、系统视图说明(SVD)：描述设备外设和中断的XML 文件。该标准完全可扩展，可确保其适合于所有 Cortex-M处理器系列微控制器，从最小的8 KB 设备到具有复杂通信外设（如以太网或USB）的设备。（内核外设函数的内存要求少于1 KB 代码，少于10 字节RAM

11、）。基于CMSIS应用程序的基本结构CMSIS-外设访问层的文件基于CMSIS应用程序的基本结构独立于编译器的文件： Cortex-M3内核及其设备文件(core_cm3.h + core_cm3.c) 访问Cortex-M3内核及其设备：NVIC，SysTick等 访问Cortex-M3的CPU寄存器和内核外设的函数 微控制器专用头文件(device.h) 指定中断号码(与启动文件一致) 外设寄存器定义(寄存器的基地址和布局) 控制微控制器其他特有的功能的函数(可选) 微控制器专用系统文件(system_device.c) 函数SystemInit，用来初始化微控制器 函数Sysem_Ext

12、MemCtl，用来配置外部存储器控制器。它位于文件startup_stm32f10x_xx.s /.c，在跳转到main前调用SystemFrequncy，该值代表系统时钟频率 微控制器的其他功能(可选)编译器供应商+微控制器专用启动文件 编译器启动代码(汇编或者C)(startup_device.s) 微控制器专用的中断处理程序列表(与头文件一致) 弱定义(Weak)的中断处理程序默认函数(可以被用户代码覆盖)ispISP，即In-System Programming，在线编程。具有ISP功能的单片机芯片，可以通过简单的下载线直接在电路板上给芯片写入或者擦除程序，并且支持在线调试。ISP（In-System Programming）在系统可编程，指电路板上的空白器件可以编程写入最终用户代码，而不需要从电路板上取下器件，已经编程的器件也可以用ISP方式擦除或再编程。ISP技术是未来发展方向。ISP的工作原理ISP 的实现相对要简单一些，一般通用做法是内部的存储器可以由上位机的软件通过串