STM32强大的调试和跟踪CoreSight技术

本文原作者为微信公众号：strongerHuang

如今调试STM32能这么方便，在于有一项基于Arm Cortex-M处理器设备的CoreSight技术，该技术引入了强大的新调试（Debug）和跟踪（Trace）功能。

下面就来重点讲讲关于CoreSight中调试和跟踪的相关内容。

一、调试和跟踪功能

CoreSight两个主要功能就是调试和跟踪功能。

1.调试功能

• 运行处理器的控制，允许启动和停止程序
• 单步调试源码和汇编代码
• 在处理器运行时设置断点
• 即时读取/写入存储器内容和外设寄存器
• 编程内部和外部FLASH存储器

2.跟踪功能

• 串行线查看器（SWV）提供程序计数器（PC）采样，数据跟踪，事件跟踪和仪器跟踪信息
• 指令（ETM）跟踪直接流式传输到您的PC，从而实现历史序列的调试，软件性能分析和代码覆盖率分析

一张图了解整体内容：

二、JTAG

JTAG是行业标准的接口，用于下载和调试目标处理器上的程序以及许多其他功能。它提供了连接设备的简便方法，并且在所有基于Arm处理器的设备上都可用。JTAG接口可与基于Cortex-M的设备一起使用，以访问CoreSight调试功能。

1.JTAG历史

JTAG是联合测试工作组（Joint Test Action Group）的简称，是在名为标准测试访问端口和边界扫描结构的IEEE的标准1149.1的常用名称。此标准用于验证设计与测试生产出的印刷电路板功能。

1990年JTAG正式由IEEE的1149.1-1990号文档标准化，在1994年，加入了补充文档对边界扫描描述语言（BSDL）进行了说明。从那时开始，这个标准被全球的电子企业广泛采用，边界扫描几乎成为了JTAG的同义词。

—引用维基百科

2.JTAG接口

JTAG的接口通常是4/5个接脚接口连到芯片上：

• TDI（测试数据输入）
• TDO（测试数据输出）
• TCK（测试时钟）
• TMS（测试模式选择）
• TRST（测试复位）可选

三、SWD串行线调试

SWD，Serial Wire Debug（串行线调试）模式是标准JTAG接口的替代方法，它仅使用两个引脚即可提供与JTAG相同的调试功能，而不会降低性能，并通过串行线查看器（SWV）引入了数据跟踪功能。

在JTAG引脚中包含SWD接口引脚，从而允许标准目标连接器中使用。引脚包含：

• TCLK-SWCLK（串行时钟）
• TMS-SWDIO（串行数据输入/输出）
• TDO-SWO（串行线输出-SWV使用）

关于SWV

SWV：Serial Wire Viewer，串行线查看器基于Cortex-M3、 M4、 M7的设备能够根据所需信息或分析的类型，以多种方式提供高速数据跟踪信息。当系统处理器继续全速运行时，它通过SWO引脚传输。
可从ITM（仪器跟踪宏单元）和DWT（数据观察点和跟踪）单元获得信息，其中包括：

• PC（程序计数器）采样
• 显示CPU周期统计信息的事件计数器
• 具有定时统计信息的异常和中断执行
• 跟踪数据-用于时序分析的数据读取和写入
• 用于简单printf样式调试的ITM跟踪信息