一种wifi无线DAP-LINK调试器的设计

本文介绍了基于CMSIS-DAP标准设计的一种无线WiFi DAP-LINK调试器,通过ESP32实现无线连接,适用于特殊场合的调试需求。尽管无线连接会降低调试速度,但在电气隔离、高压环境、空间限制等方面具有优势。硬件设计简单,软件主要工作在于USB数据收发中加入Socket服务。博主已成功打样,并开放优化意见。

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        CMSIS-DAP是由ARM主导开发的调试器项目,主要为了便于进行ARM芯片寄存器级的在线调试(因为采用JTAG实际上也可以用于RISC-V等处理器架构的调试),最初名称叫CMSIS-DAP v1,该版本调试器采用USB-HID免驱动协议,直接连接PC端配合IDE(IAR、KEIL等)即可实现微控制器的在线调试,由于USB-HID在全速设备中最快中断传输时间间隔为1ms,故调试速度上稍慢于JLINK等商业调试器。

        鉴于上述缺点后续CMSIS-DAP进行了协议升级,升级为CMSIS-DAP v2也叫DAP-LINK。DAP-LINK采用BULK传输,可以以更快的速率与调试接口交互(USB速度可以与JLINK-OB等全速设备持平),DAP-LINK同样采用免驱的WINUSB协议(针对WIN8.1以上)。由于DAP-LINK需要WIN8.1以上操作系统支持故兼容性不如CMSIS-DAP v1,在旧操作系统上如WIN7则只能使用USB-HID协议。另外KEIL从5.29才开始支持CMSIS-DAP v2,而IAR则从8.32版本才支持CMSIS-DAP v2。总之CMSIS-DAP v2速度更快但兼容性不如CMSIS-DAP v1。

        CMSIS-DAP标准由ARM制定并随CMSIS库将源代码提供给用户,用户可以自由移植该调试接口库。通过CMSIS-DAP库也衍生了很多开源调试器。目前市面上多数DAP-LINK调试器是通过移植ARM的CMSIS-DAP库实现的。

        目前市面上的DAP-LINK调试器多采用有线USB连接,本文介绍并开发了一种使用无线wifi的DAP-LINK调试器,通过wifi连接目标MCU和PC端,实现调试器的无线连接。由于在传输层面上多增加了一层wifi传输协议,将不可避免的导致调试速度的降低,这是

nanoDAP-wl 是实验室推出的基于cmsis-dap无线调试器,即插即用,速度快,支持虚拟串口。无线调试器包括发射机/接收机,基于2.4G无线通信,可对10m范围内的目标进行调试下载、单步调试等操作,在某些有线仿真器不便调试的场景,如目标始终处于移动状态(飞行器、小车、机器人等),目标已经组装成产品形态,并且已安装在墙上或者高处等。此时使用无线调试器能较好的解决这些场景下调试问题,有效提高研发效率。 产品特点 使用极简,PC端无需安装额外软件,只需将发射机和接收器分别上电,等待连接成功,即可开始调试 支持SWD协议,典型的基于ARM Cortex-M系列芯片均支持SWD调试,常见的芯片如STM32系列,GD32系列,ATMEL-SAM系列,NORDIC-NRF51/52系列,NXP-LPC系列等芯片均支持SWD调试下载 支持JTAG协议,配合开源调试器OpenOCD可支持全球范围内几乎所有SoC芯片的调试,如ARM Cortex-A系列、DSP、FPGA、MIPS等,因为SWD协议只是ARM自己定义的私有协议,而JTAG则是国际IEEE 1149标准 支持虚拟串口,而且支持同时进行仿真调试和串口输出 接收机支持向目标板供电(5V、3.3V),以及从目标板取电(5V、3.3V)两种方式进行工作 支持MDK/IAR/OpenOCD,支持Windows/Linux/Mac 下进行调试开发 软件基于CMSIS-DAP实现,使用USB HID协议,无需安装驱动即可下载调试 v1.0版本硬件开源、固件开放,可供爱好者自行制作 使用场景用于调试飞行器,小车,机器人,由于调试目标为通常处于移动状态,若使用传统下载器不仅下载比较麻烦,而且无法进行单步调试。 目标板已经组装好外壳,成为产品形态,此时传统的有线方式不便调试。 产品安装在高处,如路灯、高塔等位置,此时使用有线方式不便调试。 产品链接(见附件) 说明 nanoDAP-wl v1.0 版本硬件开源,供爱好者自行制作研究。 固件针对个人开放,请大家加入QQ群 698319017 向群主索取。 更多信息 更多详情,用户手册和原理图等,请在https://github.com/wuxx/nanoDAP-wireless查看。 感兴趣的朋友请加入QQ群 698319017 研究讨论学习。
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