單片機如果缺少調(diào)試功能，就好比失去了靈魂。

如今眾多Cortex-M處理器能這么方便調(diào)試，在于有一項基于Arm Cortex-M處理器設備的CoreSight技術，該技術引入了強大的新調(diào)試（Debug）和跟蹤（Trace）功能。

下面就來重點講講關于CoreSight中調(diào)試和跟蹤的相關內(nèi)容。

調(diào)試和跟蹤功能

CoreSight兩個主要功能就是調(diào)試和跟蹤功能。

1.調(diào)試功能

運行處理器的控制，允許啟動和停止程序

單步調(diào)試源碼和匯編代碼

在處理器運行時設置斷點

即時讀取/寫入存儲器內(nèi)容和外設寄存器

編程內(nèi)部和外部FLASH存儲器

2.跟蹤功能

串行線查看器（SWV）提供程序計數(shù)器（PC）采樣，數(shù)據(jù)跟蹤，事件跟蹤和儀器跟蹤信息

指令（ETM）跟蹤直接流式傳輸?shù)侥腜C，從而實現(xiàn)歷史序列的調(diào)試，軟件性能分析和代碼覆蓋率分析

一張圖了解整體內(nèi)容：

JTAG

JTAG是行業(yè)標準的接口，用于下載和調(diào)試目標處理器上的程序以及許多其他功能。它提供了連接設備的簡便方法，并且在所有基于Arm處理器的設備上都可用。JTAG接口可與基于Cortex-M的設備一起使用，以訪問CoreSight調(diào)試功能。

1.JTAG歷史

JTAG是聯(lián)合測試工作組（Joint Test Action Group）的簡稱，是在名為標準測試訪問端口和邊界掃描結(jié)構(gòu)的IEEE的標準1149.1的常用名稱。此標準用于驗證設計與測試生產(chǎn)出的印刷電路板功能。

1990年JTAG正式由IEEE的1149.1-1990號文檔標準化，在1994年，加入了補充文檔對邊界掃描描述語言（BSDL）進行了說明。從那時開始，這個標準被全球的電子企業(yè)廣泛采用，邊界掃描幾乎成為了JTAG的同義詞。---引用維基百科

2.JTAG接口

JTAG的接口通常是4/5個接腳接口連到芯片上：

TDI（測試數(shù)據(jù)輸入）

TDO（測試數(shù)據(jù)輸出）

TCK（測試時鐘）

TMS（測試模式選擇）

TRST（測試復位）可選

SWD串行線調(diào)試

SWD，Serial Wire Debug（串行線調(diào)試）模式是標準JTAG接口的替代方法，它僅使用兩個引腳即可提供與JTAG相同的調(diào)試功能，而不會降低性能，并通過串行線查看器（SWV）引入了數(shù)據(jù)跟蹤功能。

在JTAG引腳中包含SWD接口引腳，從而允許標準目標連接器中使用。引腳包含：

TCLK-SWCLK（串行時鐘）

TMS-SWDIO（串行數(shù)據(jù)輸入/輸出）

TDO-SWO（串行線輸出-SWV使用）

關于SWV

SWV：Serial Wire Viewer，串行線查看器

基于Cortex-M3、 M4、 M7的設備能夠根據(jù)所需信息或分析的類型，以多種方式提供高速數(shù)據(jù)跟蹤信息。當系統(tǒng)處理器繼續(xù)全速運行時，它通過SWO引腳傳輸。

可從ITM（儀器跟蹤宏單元）和DWT（數(shù)據(jù)觀察點和跟蹤）單元獲得信息，其中包括：

PC（程序計數(shù)器）采樣

顯示CPU周期統(tǒng)計信息的事件計數(shù)器

具有定時統(tǒng)計信息的異常和中斷執(zhí)行

跟蹤數(shù)據(jù)-用于時序分析的數(shù)據(jù)讀取和寫入

用于簡單printf樣式調(diào)試的ITM跟蹤信息

拓展：下載調(diào)試器

之前給大家分享過《下載調(diào)試接口 SWD 和 JTAG的區(qū)別》，選擇下載調(diào)試器時也可以對比一下二者差異。

支持JTAG和SWD模式的下載調(diào)試器很多，J-Link、 ST-LINK、 ULINK這些大眾化的工具都支持，還有很多小眾的下載調(diào)試器（比如e-Link、 GD-Link等）同樣也支持SWD模式。

那么，我們該選擇哪一種呢？ 哪一種更香呢？

支持全面的一點的算J-Link了，但正版的價格，對于普通個人來說，有壓力。

有多種版本，算下來好幾千一個。

同樣，正版ULINK也和J-Link一樣，價格上千。當然，很多人買到的ULINK和J-Link都是盜版。

相比ULINK和J-Link而言，正版的ST-Link價格就很劃算，一個正版ST-Link V2才兩三百，但缺點就是只能針對STM8/32使用。

當然，ST-Link還有一個神操作：變成J-link，請參看我的文章《手把手教你 ST-Link 秒變 J-link》。

作者 | strongerHuang
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審核編輯 黃宇