stm32中常用的调试接口
记录stm32中常用的调试接口
最长见的两个——JTAG&SWD
JTAG
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JTAG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
接口的连接图如下;
- TDI(Test Data In):串行输入引脚
- TDO(Test Data Out):串行输出引脚
- TCK(Test Clock):时钟引脚,一般附加 100k 下拉电阻
- TMS(Test Mode Select):模式选择(控制信号)引脚
- TRST(Test Reset):复位引脚
JTAG 的优势:
- 不限于 ARM 系列芯片
- 具有更多用于编程,调试和生产测试的用途
SWD
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。
该调试接口是 ARM 专门设计的协议,仅支持 ARM(所以在 ARM 系列单片机中性能表现较佳)。
SWD接口的优势:
- 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芯端子做仿真接口。 - 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。
SWD 一般使用 2 个引脚:
- SWDIO(Serial Wire Data Input Output):串行数据输入输出引脚
- SWCLK(Serial Wire Clock):串行线时钟引脚
SWD 的优势:
- 使用引脚更少,只需 SWDIO 和 SWCLK 两个引脚
- SWD 具有特殊功能,例如打印调试信息
- 与 JTAG 相比,SWD 在速度上具有更好的整体性能
二者的异同
选用 SWD 而非 JTAG 的理由:
- 电路原理图设计需要足够简单,且可以在没有 JTAG 功能的情况下进行测试
- PCB 在尺寸方面有限制,SWD 可以节省空间
- MCU 已经没有多余的引脚给 JTAG 用了
JTAG使用的是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USB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ULINK2,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。
共同之处
- 供电电压范围: 1.2 V - 5.5 V
- 时钟速率: 可配置高达 10 MHz
- SWO 跟踪捕获: 数据速率高达 50 Mbit/s(UART/NRZ 模式)
- 隔离电压: 1 kV
- 热插拔:支持
STLINK V2调试器
这个调试器是st官方制作用来调试stm
单片机的调试器。
主要提供了一个用于 STM32 的JTAG与SWD/SWV连接器和一个用于 STM8 的SWIM连接器两种连接方式。
JTAG 与 SWD 的兼容性
一般来说,单片机板子上会有以下这些烧录座,可同时兼容 JTAG 与 SWD:
- TCK 兼容 SWCLK
- TMS 兼容 SWDIO
- TDO 兼容 SWO)