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[原创] 【源代码】STM32F103C8T6最小板搞定CMSIS-DAP和SWO功能

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发表于 2018-5-31 15:47:57 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 radio2radio 于 2018-6-30 09:27 编辑

2018-06-30重要更新,附件换成了源代码。


同时上传github:https://github.com/RadioOperator/STM32F103C8T6_CMSIS-DAP_SWO

----------------------------------------------------------------
2018-06-13更新,搞定Cortex-M的软启动,不用连接RESET线,下载后Cortex也能马上自动开始运行。

10元钱能干什么?也许早餐都吃不饱。 可是10元钱在TB可以买到STM32F103C8T6的小板子,著名的BluePill。

BluePill

BluePill

几年前,X893大神就移植过了CMSIS-DAP到F103上面,我觉得这个很好玩!!!

于是我就花了一些时间,在X893包的基础上,做了如下改进:
1. 升级到CMSIS-DAP v2.0最新版。
2. 实现了SWO的主要功能,即printf转发至SWO口。
3. JTAG功能正常。
4. CDC功能,使用串口2(PA2/PA3),20180607新版固件,已经改进。
5. 实现了软启动功能,使用时可能不需要Reset连线启动程序。20180613新版固件

HW_Connections.jpg

Readme6.jpg

固件见附件,因为还在改进之中和我只在STM32F103的板子上面测试过,暂时不提供源代码,
我保证将来测试过一些主要品牌MCU和其他开发工具之后,一定放出源代码。
希望有兴趣的朋友帮手测试一下。

附件,里面有两个LED的闪灯程序用来测试的。
使用SWO功能,需要启动内核的ITM功能。
不同调试环境,启动ITM插入源代码的部分,可能有区别,我也不是很明白。
我只用过KEIL,系统要求必须有CMSIS。



STM32F103C8T6_CMSIS-DAP_SWO-master.zip

3.42 MB, 下载次数: 1746, 下载积分: ST金币 -1

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    发表于 2018-5-31 18:06:32 | 显示全部楼层
    强力支持,楼主厉害
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    发表于 2018-5-31 20:01:24 | 显示全部楼层
    有点儿意思啊 支持楼主
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     楼主| 发表于 2018-5-31 22:18:42 | 显示全部楼层
    本帖最后由 radio2radio 于 2018-6-15 15:36 编辑

    使用SWD-SWO调试程序,是Cortex-M3/M4等高级ARM芯片特有的内核CoreSight独有的。
    优点:
    1. 对原来程序的时序影响很小。
    2. 仅多用了一条SWO线(JTAG的JTDO线,F103是PB3引脚)。
    3. 不占用串口,却可以方便地使用【printf】功能打印输出。
    4. 速度快于串口,我测试过我这个SWO板子,500Kbps可以稳定输出,不丢数据。
    5. 其他SWD/JTAG的断点功能,查看内存/寄存器变量功能,都有。
    6. 烧录程序,和J-Link/ST-Link一样。
    7. 成本低,10元的小板子,烧入固件就成了。不用再便宜了,路费人工都远不止10元。
    8. ARM开源的,随便集成到你的开发板上面。

    缺点:
    1. 速度比J-Link慢,因为F103的这个小板内核速度不够快。下载速度不知多少,10元的能用已经很好。
    2. SWO功能只能用于Cortex-M3/M4/M7......,不能用于Cortex-M0/M0+(内核不支持),其他功能可以用。
    3. SWO功能只能用来单方向输出数据,不能像串口调试那样可以和上位机互动。
    4. SWO功能不支持目标程序中的DMA部分,估计是ARM的CoreSight有限制。
    5. 不支持软件复位。我改的软件,20180613版(见1楼)已经增加软件复位功能,只支持Cortex。
    6. CMSIS-DAP的最高速度,还有功能,应该受限于ARM/KEIL的限制,不然商用的几千上万元专业仿真器还怎么卖?

    我的板子:
    SWD mode:                                                        PortNo
                                                    SWDIO              PB9
                                                    SWCLK              PB8
                                                    SWO                 PB7
                                                    nRESET             PB6
    JTAG mode:
                                                    JTMS                 PB9
                                                    JTCK                  PB8
                                                    JTDO                 PB7
                                                    nRESET              PB6
                                                    JTDI                   PB5
                                                    nTRST                not available
                                                    
    CDC Function:
                                                    UART2-TX           PA2
                                                    UART2-RX           PA3
                                                    
    ------------------------------------------
    SWD Test passed!
    JTAG Test passed!

    Individual test results:
    Execution breakpoint: passed
    Breakpoint on read:   passed
    Breakpoint on write:  passed
    Register read:        passed
    Register write:       passed
    Memory read:          passed
    Memory write:         passed
    Control flow:         passed

    CDC function:            OK
    SWO function:           OK for printf-to-SWO
    Soft-Reset function:   OK for Cortex-M
    -----------------------------------------------------------------------------------

    另外,安装时,HID不需要驱动,CDC功能需要安装下面的驱动程序,我只测试过Win10和Win7。

    Windows-USB-CDC-Driver.rar

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     楼主| 发表于 2018-5-31 22:56:47 | 显示全部楼层
    本帖最后由 radio2radio 于 2018-7-15 00:11 编辑

    有关CMSIS-DAP的项目,在硬件成本超过20元的板子上面做没有实际意义,这也是我集中精力做F103小板的原因。
    50-100元,可以买到A货的J-Link v9, 性能比CMSIS-DAP好。
    160元可以买到正宗的LPC-LINK2(CMSIS-DAP的高速USB版本,开源的)。

    1楼的附件里面的源代码,或者固件,也可以选择重定义SWD引脚的,这样用起来更像“真家伙”,特别是只用4个引脚的时候。
    (选择SWD_REMAP后缀的)
    1.SWD_Remapped.jpg
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    发表于 2018-6-1 17:38:58 | 显示全部楼层
    厉害了,我现在用的一个dap,没有软件复位,必须接硬件复位,然而接上硬件复位,完全无法识别
    CMSIS-DAP v2.0 有没有软件复位???
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     楼主| 发表于 2018-6-1 23:46:18 | 显示全部楼层
    gzbkey 发表于 2018-6-1 17:38
    厉害了,我现在用的一个dap,没有软件复位,必须接硬件复位,然而接上硬件复位,完全无法识别
    CMSIS-DAP  ...

    我试过我这个CMSIS-DAP v2.0,也没有软件复位。
    只要不连接nRESET复位线,都不能使目标板在下载程序以后自动运行。
    连接nRESET复位线以后,KEIL里面无论是选择硬件还是软件复位,都会实现下载程序以后自动运行。
    我的板子,还没有发生完全无法识别的问题。

    我试过我手上的另一个J-Link OB的小板,这个就有软件复位,不需要复位线,好用。
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    2018-6-6
    发表于 2018-6-3 08:54:11 | 显示全部楼层
    楼主,这个只是HEX吧?有源程序,仰慕一下吗?
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    发表于 2018-6-3 10:08:35 | 显示全部楼层
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    2018-8-7
    发表于 2018-6-3 12:18:09 | 显示全部楼层
    百度或者淘宝反客科技,他们做的DAP,修改了固件,带软件复位,但是他说肯能只是针对特定内核,因为不同的内核软复位指令可能不一样。
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     楼主| 发表于 2018-6-3 13:56:33 | 显示全部楼层
    huangxuejia-292 发表于 2018-6-3 12:44
    官方的CMSIS DAP已经改名叫做DAPLink了,大牛可以将DAPLink移到SMT32,网络上已经有人移植,但是好像没有放 ...

    我也看过DAPLink,它要求有较大的RAM来模拟U盘,STM32F103C8的RAM太小,我估计github没有的原因是这个问题。
    DAPLink的底层关键部分还是CMSIS-DAP,目前用v1.1.0。
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     楼主| 发表于 2018-6-3 20:25:58 | 显示全部楼层
    本帖最后由 radio2radio 于 2018-6-26 16:02 编辑

    今天测试过一些IC开发板,

    1. 两款STM32F407xx的板子,JTAG/SWD正常,SWO正常。
    2. LPC824的,正常。
    3. nRF51xxx的一款,正常。

    重要提示,由于这种F103最小板的GPIO脚,没有加任何抗干扰的退偶稳定元件,都是直接连接出来的,所以,高速运行时很容易被干扰。
    建议不要使用长线连接和排线连接,使用分开了的短线会效果更好。 如果直接应用到您的项目之中,建议几条数据连线外加退偶零件。
    如果做成专用的成品小板,留意这一点,就不会有问题。

    简单的解决方法,
    1. 在Keil里面设定低一些的速度,我测试过,设置速度10MHz与1MHz的下载速度差别只有20%,建议使用1MHz。
    2. 在每一条数据线上面,串联一个47~100欧姆的电阻。


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     楼主| 发表于 2018-6-3 21:59:24 | 显示全部楼层
    huangxuejia-292 发表于 2018-6-3 21:39
    我做过X大神的DAP,也是103。用40cm的杜邦线,没有干扰。
    上位机关闭串口或者关闭串口工具,不会出现死机啊 ...

    谢谢,您再试一试,我用回X893的代码,CDC死机问题一样有,证明不是我改动后出的问题。
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     楼主| 发表于 2018-6-4 07:25:40 | 显示全部楼层
    huangxuejia-292 发表于 2018-6-3 21:39
    我做过X大神的DAP,也是103。用40cm的杜邦线,没有干扰。
    上位机关闭串口或者关闭串口工具,不会出现死机啊 ...

    告诉我你板子的IO口配置,我改一版软件给你用用看。
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     楼主| 发表于 2018-6-4 16:28:38 | 显示全部楼层
    huangxuejia-292 发表于 2018-6-4 10:02
    SWCLK--PB13
    SWDIO-PB14
    nReset - PB0

    有了,见附件。
    除了你给的IO线,还有2条线有功能,你可以自己连线测试,或者告诉我使用其他的GPIO线:
    SWO - PB7
    LED - PC13

    另外,附件中的固件,移除了JTAG功能,我觉得没有实用价值,如果您需要,我可以做,但是需要JTAG的GPIO定义。

    STM32F103C8T6_DAP-SWO_HUANG292.rar

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     楼主| 发表于 2018-6-7 02:25:51 | 显示全部楼层
    本帖最后由 radio2radio 于 2018-6-7 11:29 编辑

    昨天搞定了CDC的bug,任意开关上位机的串口或串口助手,CMSIS-DAP都不会死机。

    一楼的附件已经更新(xxx_20180607版)。

    该CDC串口速度可达2Mbps,常用的115200小菜了。

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