STM32F103——调试

前言

代码是写完了，但一知半解，有很多地方看不懂，bug也很奇怪，找不到头绪，得单步调试看看哪里错了，但一直以来对单步调试有些许恐惧，这次来系统的搞一下，

ARM 仿真器种类与概念(JTAG、SWD、JLink、ULink、ST-Link)

JTAG、SWD是仿真器协议接口。

JLink、ULink、ST-Link是各家公司仿真器的名字。

JTAG协议

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。JTAG调试接口必须使用VCC、GND电源信号，以及TMS、TCK、TDI、TDO四根调试信号，可选TRST、RESET复位信号和RTCK（同步时钟）信号。 相关JTAG引脚的定义为：

VREF：目标表参考电压信号，用于检测目标板是否供电，直接与目标板VDD相连，并不向外提供               输出电压；
TRST：JTAG复位，连接到目标板CPU的nTRST引脚，用于复位CPU调试接口的TAP控制器；目               标板上应该将此脚上拉到高电位，避免意外复位，可选引脚；
TDI：    仿真器连接至目标CPU的数据输入信号，建议在目标板上上拉到VDD；
TMS:    模式设置信号，必须在目标板上将此引脚上拉；
TCK:     时钟信号，建议在目标板上将此引脚上拉；
TDO:    目标板返回给仿真器的数据信号；
RTCK: 目标板提供仿真器的时钟信号，有些项目中是要求JTAG的输入与其内部时钟信号同步，仿              真器利用此引脚的输入可动态的控制自己的TCK速率；
RESET:仿真器输出至目标CPU的系统复位信号，可选信号；
JTAG协议在定义时，由于当时的计算机（PC机）普遍带有并口，因而在连接计算机端是定义使用的并口。而计算机到了今天，不要说笔记本电脑，现在台式计算机上面有并口的都很少了，取而代之的是越来越多的USB接口。所以，目前市场上已经很少看到它的身影了。

SWD接口

串行调试（Serial Wire Debug），SWD是ARM调试公司提出的另外一种调试接口，相对于JTAG接口，使用更好的信号引脚，四根信号如下：
Vre：目标表参考电压信号，用于检测目标板是否供电，直接与目标板VDD相连，并不向外提供输出电压；
GND：公共地信号；
SWDIO：串行数据输入信号，作为仿真信号的双向数据信号线，建议上拉；
SWCLK：串行时钟输入，作为仿真信号的时钟信号线，建议下拉；
SWO：串行数据输出，CPU调试接口可通过SWO输出一些调试信息，该引脚可选。
RESET：仿真器输出至目标CPU的系统复位信号；是可选信号，
JTAG中的TRST和RESET，以及SWD中的RESET：虽然都是可选信号，建议连接，使得仿真器能够在连接器前对器件进行复位，已获得较理想的状态，便于后续连接仿真。

JLink仿真器 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仿真器

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。

ST-Link仿真器 ST-LINK是专门针对意法半导体STM8和STM32系列芯片的仿真器。ST-LINK /V2指定的SWIM标准接口和JTAG / SWD标准接口，其主要功能有：

编程功能：可烧写FLASH ROM、EEPROM、AFR等； 仿真功能：支持全速运行、单步调试、断点调试等各种调试方法，可查看IO状态，变量数据等； 仿真性能：采用USB2.0接口进行仿真调试，单步调试，断点调试，反应速度快； 编程性能：采用USB2.0接口，进行SWIM / JTAG / SWD下载，下载速度快；

我买的是国内的仿制版本的，和j-link长得差不多，就按照j-link来操作即可，具体操作流程间：https://www.bilibili.com/video/BV1Lx411Z7Qa?p=26&vd_source=1b3a69827a34547eb2ee0ed4099455e7