Не удалось прочитать идентификатор через SWD с помощью Arduino.

Question

Не удалось прочитать идентификатор через SWD с помощью Arduino.

Итак, я пытаюсь прочитать немного данных через SWD. В качестве целевых я попробовал две микросхемы - LPC1110 и STM32F030F4 (первую из них я использовал для другой схемы, но я перезагрузил флэш-память, чтобы убедиться, что контакты не настроены неправильно).

Я использую Arduino в качестве хоста. Я подключаю D3 к SWCLK и D4 к SWDIO (с подтягиванием до линии 3,3 В). Я терплю неудачу с обоими чипами - то есть, когда я ожидаю, что какой-то ACK будет прочитан - он все время показывает только ВЫСОКОЕ состояние на линии.

Вот мой код. Может ли кто-нибудь посмотреть и сказать, где я ошибся:

int swdck = 3;
int swdio = 4;

void setup() {                
  pinMode(swdck, OUTPUT);
  digitalWrite(swdck, HIGH);
  pinMode(swdio, INPUT);
  digitalWrite(swdio, HIGH);
  Serial.begin(9600);
}

// записываем несколько битов из X (сначала наименее значимый) в SWD
void clockOut(int x, int bits) {
  pinMode(swdio, OUTPUT);
  while (bits > 0) {
    digitalWrite(swdck, LOW);
    digitalWrite(swdio, (x & 1) ? HIGH : LOW);
    delay(1);
    digitalWrite(swdck, HIGH);
    delay(1);
    bits--;
    x >>= 1;
  }
  pinMode(swdio, INPUT);
  digitalWrite(swdio, HIGH);
}

// читаем некоторые биты из SWD, сначала наименее значимые
int clockIn(int bits) {
  pinMode(swdio, INPUT);
  digitalWrite(swdio, HIGH);
  int i, res;
  res = 0;
  for (i = 0; i < bits; i++) {
    digitalWrite(swdck, LOW);
    delay(1);
    if (digitalRead(swdio) == HIGH) {
      res += (1 << i);
    }
    digitalWrite(swdck, HIGH);
    delay(1);
  }
  return res;
}

void loop() {
  int x;
  // последовательность разблокировки, хотя, вероятно, она не нужна
  clockIn(26); clockIn(26); // более 50 часов
  clockOut(0xE79E, 16); //команда переключения на SWD
  clockIn(26); clockIn(26);

  clockOut(0x25, 7); // 0b0100101 - запрос на чтение Debug-port-0, т.е. ID
  x = clockIn(5); // где-то должны быть биты ACK... но я получаю 0x1111
  clockIn(26); clockIn(26); // выполняем дополнительные чтения на случай, если что-нибудь будет возвращено
  Serial.println(x);
  delay(1000);
}

@Alumashka, 👍0

Обсуждение

Пожалуйста, опубликуйте объяснение того, как контакты ARM-MCU питаются только до 3,3 В, а не 5 В. Я предполагаю, что это правильно, и в своем ответе я рассмотрел только программное обеспечение. Тем не менее, было бы полезно быть уверенным в булавках., @gbulmer

Ваше беспокойство верно, но похоже, что оба чипа ARM, которые я использовал (LPC и STM32), имеют входы, устойчивые к 5 В. С другой стороны, когда логический сигнал 3,3 В подается на вход TTL, он также превышает пороговое значение, поэтому все работает нормально. Похоже, производители чипов принимают такие меры предосторожности, чтобы избавить людей от изобретения интерфейсных схем..., @Alumashka

Я не читал внимательно спецификации LPC, поэтому очень полезно знать, что у них есть контакты SWD, устойчивые к 5 В (возможно, даже стоит обновить ваш вопрос, чтобы упомянуть об этом). Мне интересны ваши результаты. У вас это работает?, @gbulmer

1 ответ

@*gbulmer* · Answer 1 · 2015-12-30 18:35-00:00

Я не эксперт по SWD; прошло несколько лет с тех пор, как я читал спецификацию. Так что прошу прощения, если вы меня опередили.

Я полагаю, что в документации SWD от ARM, например, «ARM® Debug Interface v5 Architecture Specification» (ARM IHI 0031A), говорится, что передачи имеют фиксированную длину, начиная с 8-битного запроса.

Код:

void clockOut(int x, int bits) {
  pinMode(swdio, OUTPUT);
  while (bits > 0) {
    ...
    bits--;
    ...
  }
  ...
}

вызывается с помощью clockOut(0xE79E, 16)

Запрос пакета — это 8 бит, за которыми следует ответ от цели. Так что это, похоже, не соответствует протоколу.

Аналогично clockOut(0x25, 7), похоже, отправляет 7 бит, что также выглядит неправильно и может объяснять, почему чтение не удается.

Кроме того, после отправки пакета должен быть «бит возврата».

Этот код:

void clockOut(int x, int bits) {
  pinMode(swdio, OUTPUT);
  ...
  pinMode(swdio, INPUT);
  digitalWrite(swdio, HIGH);
}

Похоже, он готовится к этому, однако ему также необходимо подать сигнал о другом тактовом импульсе, например:

void clockOut(int x, int bits) {
  pinMode(swdio, OUTPUT);
  ...
  pinMode(swdio, INPUT);
  digitalWrite(swdio, HIGH);
  /* signal a clock pulse */
  digitalWrite(swdck, LOW);
  delay(1);
  digitalWrite(swdck, HIGH);
  delay(1);
 }

Чтение SWD должно возвращать 33 бита, поэтому x = clockIn(5); выглядит немного хрупким.

Даже в этом случае он должен получить три бита ACK. Он должен оставить еще одну кучу битов непрочитанными, что я и имею в виду под хрупкостью.

Однако x = clockIn(5); может быть неверным из-за короткого clockOut(0x25, 7) и отсутствия бита возврата.

Небольшие замечания:

Я бы изменил этот цикл clockOut while на цикл for, например, clockIn, чтобы было ясно, что он выполняется для определенного «количества» (бит) бит, которые необходимо передать.
delay(1) кажется, это долгое время между битами. Я не помню никаких Ограничения по времени. Однако я бы ожидал, что переводы будут выполняться В 10–100 раз быстрее.
ИМХО clockIn(26); clockIn(26); кажется излишне запутанным способом для создания 50-цикловой последовательности соединения/сброса. Я бы, наверное, немного более простая функция, чем clockIn, которая только генерирует последовательность подключения/сброса.

Редактировать:
Оператор res += (1 << i); в clockIn работает.

Однако мне пришлось прочитать его пару раз, чтобы понять, что он собирает двоичное значение, а не выполняет какую-то сложную арифметику. Чаще всего для сборки двоичного значения используются побитовые операторы. Это всего лишь небольшая деталь стиля, однако res |= (1 << i); может более четко создавать двоичное значение, чем res += (1 << i);, потому что он может повлиять только на один бит и никогда на много битов.