如何去实现一种基于STM32F103的CMSIS-DAP下载器设计呢

924 下载器 STM32F103 CMSIS

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 如何去实现一种基于STM32F103的CMSIS-DAP下载器设计呢？有哪些设计步骤？ 0
2022-1-26 06:15:07　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 20 个回答。邀请回答新星之火12138 该类别下有 18 个回答。邀请回答 wang21cj 该类别下有 17 个回答。邀请回答 hgimtk 该类别下有 16 个回答。邀请回答 liutiefu 该类别下有 15 个回答。邀请回答科源机电该类别下有 15 个回答。邀请回答 kghfh 该类别下有 14 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 13 个回答。邀请回答 dgfdf 该类别下有 13 个回答。邀请回答 723662364d 该类别下有 13 个回答。邀请回答一巷清苑该类别下有 13 个回答。邀请回答早知该类别下有 12 个回答。邀请回答 Ehunt 该类别下有 12 个回答。邀请回答张峰9998 该类别下有 12 个回答。邀请回答 hy381 该类别下有 12 个回答。邀请回答 ggfvxv 该类别下有 12 个回答。邀请回答 YOYOOO 该类别下有 12 个回答。邀请回答 h1654155275.6473 该类别下有 12 个回答。邀请回答 hjhdf 该类别下有 12 个回答。邀请回答 efwedfd 该类别下有 12 个回答。邀请回答举报陈存楼相关推荐 • 【CMSIS-DAP Mini仿真器试用体验】+第七篇 ☞CMSIS-DAP Mini仿真器增补贴 3338 • 如何利用STM32F103C8芯片去制作一种DAP Link呢 2148 • 如何去实现一种基于STM32F103的智能钟设计呢 1226 • 怎样去设计一种基于STM32F103芯片的智能小车呢 1503 • 请问一下怎样去设计一种基于stm32f103的数字示波器呢 1254 • 如何去实现一种基于STM32f103的简单自平衡小车设计呢 1524 • CMSIS-DAP的LPC-Link2问题求解 387 • STM32 J-LINK/ST-Link/CMSIS-DAP对比分析哪个好？ 4706 • STM32F103的硬件外设资源有哪些呢 3473 • 请问一下怎样去搭建一种STM32F103编译环境呢 1279 2个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 1 关于CMSIS-DAP CMSIS-DAP是支持访问 CoreSight 调试访问端口（DAP）的固件规范和实现，以及各种Cortex处理器提供CoreSight调试和跟踪。 CMSIS-DAP固件作为源代码提供，并且可以完全配置为新的调试单元。这里相关的更多内容，可以参看我之前分享过的一篇文章：Cortex-M软件接口标准CMSIS那些重要内容。 2 CMSIS-DAP固件 CMSIS-DAP固件Arm以源码形式提供，不存在版权问题（因为针对Arm Cortex处理器，他们还希望更多人使用）。 1.固件版本目前有两个版本：版本1配置使用USB HID作为与主机PC的接口。版本2配置使用WinUSB作为与主机PC的接口，并提供高速SWO跟踪流。 2.源码位置目前源码提供在Keil MDK V5版本，安装好Keil MDK，你在安装目录下就能找到源码。 C:Keil_v5ARMPacksARMCMSIS5.7.0CMSISDAPFirmware （目前MDK V5.33，CMSIS版本为5.7.0） 3.源码描述从文件目录可以看出，官方源码提供了一些模板和例子。目前只提供了LPC处理器的例子，如果你有这个处理器对应的板卡，可以直接使用该源码做一个下载调试器。（下面就针对于LPC这个例子进行“改装”） 3 配置利用STM32CubeMX图形化配置工具，帮助用户选择单片机引脚的功能，并自动生成外设初始化代码。配置了USB、SPI1和USART1，并选择了USB的Custom HID middleware模式。GPIOB10到GPIO15被配置为JTAG调试需要的引脚。GPIOC13用于驱动单片机上的LED灯。 ST公司也开发了他们自己的JTAG调试器——STLink。当然它并不是必要的，你也可以使用J-Link或者其他种类的调试器。STLink的驱动和程序可以在ST官网上下载。在网站里还有一个基于Eclipse开发环境开发的IDE，STM32CubeMX也被包含其中。我选择的IDE是基于CodeBlocks的Embitz，IDE中的arm_none_eabi_gcc版本是5.4.1。在我完成我的CMSIS-DAP之前，我必须使用STLink来调试我的代码。现在我在使用新做出来的CMSIS-DAP结合OpenOCD进行日常的开发。 4 C:Keil_v5ARMPacksARMCMSIS5.7.0CMSISDAP 将从示例V1的头文件 DAP_config.h 开始分析。选择LPC-Link-II V1作为我的参考是因为它是通过USB HID实现的（V2是通过WinUSB实现）。我分析的第一个文件是DAP_Config.h。第一个关键位置如下： #ifdef _RTE_ #include "RTE_Components.h" #include CMSIS_device_header #else #include "device.h" #endif 不用RTE的相关文件，创建我自己的device.h。我将参数CPU_CLOCK重定义为72000000(72MHz)。根据文件里的注释，参数DAP_PACKET_SIZE必须重新定义为64U。我把SWO_UART改为0，这让我的工作轻松不少。参数TIMESTAMP_CLOCK也要重定义为72000000。LPC-Link-II使用Cortex-M3 的 DWT模块实现时间戳（TIMESTAMP），这也是为什么我想在CubeMX中尝试配置STM32F103的DWT。最后我自己写了一小段代码来实现这个功能（在device.c中）： CoreDebug->DEMCR \|= CoreDebug_DEMCR_TRCENA_Msk; /** * On Cortex-M7 core there is a LAR register in DWT domain. * Any time we need to setup DWT registers, we MUST write * 0xC5ACCE55 into LAR first. LAR means Lock Access Register. / DWT->CYCCNT = 0; DWT->CTRL \|= DWT_CTRL_CYCCNTENA_Msk; 我定义的引脚和NXP LPCxx的完全不同。我为STM32F103重写了所有的引脚的操作代码。在DAP_Config.h这个文件中还有一些奇怪的地方，比如： // SWCLK/TCK I/O pin ------------------------------------- /* SWCLK/TCK I/O pin: Get Input. return Current status of the SWCLK/TCK DAP hardware I/O pin. / __STATIC_FORCEINLINE uint32_t PIN_SWCLK_TCK_IN (void) { return ((LPC_GPIO_PORT->PIN[PIN_SWCLK_TCK_PORT]>> PIN_SWCLK_TCK_BIT) & 1U); } 我不明白为什么DAP的代码里需要读取SWCLK/TCK引脚的电平，这个引脚明明是被配置为推挽输出来产生时钟信号输送给JTAG从机的。从上面列出来的代码可以看出，它是希望返回当前引脚的电平值，我的实现方式稍微有点不同： __STATIC_FORCEINLINE uint32_t PIN_SWCLK_TCK_IN (void) { return (uint32_t)(JTAG_TCK_GPIO_Port->ODR & JTAG_TCK_Pin ? 1:0); } 我返回的是当前引脚的输出值。我不确定这是否正确。在整个代码中，这句话只被DAP.c中的一个叫DAP_SWJ_Pins的函数调用了两次。我猜测DAP_SWJ_Pins这个函数是用来测试IO口是否工作正常的。另一个奇怪的地方是PIN_nRESET_OUT： /* nRESET I/O pin: Set Output. param bit target device hardware reset pin status: - 0: issue a device hardware reset. - 1: release device hardware reset. / __STATIC_FORCEINLINE void PIN_nRESET_OUT (uint32_t bit) { if (bit) { LPC_GPIO_PORT->DIR[PIN_nRESET_PORT] &= ~(1U < LPC_GPIO_PORT->CLR[PIN_nRESET_OE_PORT] = (1U < } else { LPC_GPIO_PORT->SET[PIN_nRESET_OE_PORT] = (1U < LPC_GPIO_PORT->DIR[PIN_nRESET_PORT] \|= (1U < } } 为猜测release的意思可能是将nRESET引脚重新配置为一个失能的引脚。我的代码如下： __STATIC_FORCEINLINE void PIN_nRESET_OUT (uint32_t bit) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0}; if ((bit & 1U) == 1) { JTAG_nRESET_GPIO_Port->BSRR = JTAG_nRESET_Pin; GPIO_InitStruct.Pin = JTAG_nRESET_Pin; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT; GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL; GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW; HAL_GPIO_Init(JTAG_nRESET_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct); } else { JTAG_nRESET_GPIO_Port->BRR = JTAG_nRESET_Pin; GPIO_InitStruct.Pin = JTAG_nRESET_Pin; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_OD; GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP; GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW; HAL_GPIO_Init(JTAG_nRESET_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct); } } 给你一个特殊的提示：你可能在一些地方看见我写了if(...)之类的代码，像下面这样： if ((bit & 1U) == 1) { ... } else { ... } 我使用参数bit的最低位是因为有时候这个bit既不是0也不是1，它可能是2或者其他奇怪的值，所以不要把你的代码写成这样： if (bit) { ... } else { ... } 这会出问题的！ osObjects.h #ifndef __osObjects_h__ #define __osObjects_h__ #include "cmsis_os2.h" #ifdef osObjectsExternal extern osThreadId_t DAP_ThreadId; #else extern osThreadId_t DAP_ThreadId; osThreadId_t DAP_ThreadId; #endif extern void DAP_Thread (void argument); extern void app_main (void argument); #endif / __osObjects_h__ / 这是一个很简单的头文件。但它引用了另一个叫做cmsis_os2.h的头文件，这是CMSIS库的一部分，但我没有没有从CMSIS库中复制到我的工程中，因为并不是其中所有的内容我都需要。我选择写一个“假”的cmsis_os2.h头文件而不是直接使用原有的头文件。这里还有另一个叫做DAP.h的头文件，它属于DAP的核心模块，在这里面引用了cmsis_compiler.h文件，这也是CMSIS库的一部分。毫无疑问，我也写了一个“假”的cmsis_compiler.h。分析到现在，我需要创建三个头文件（device.h&cmsis_os2.h&cmsis_compiler.h）来实现我的DAP工程。接下来我会对main.c和USBD_User_HID_0.c做一些一些简单的介绍。 main.c 我在尽可能地精简我下载下来的这些源文件，所以我也没有要示例工程中的rl_u*.h文件。于是我还需要一个头文件来定义一些关于USB通信的函数和参数。这里有一些来自CMSIS RTOS库的函数，其中最重要的一个是osThreadNew，在我的工程中我把它实现如下： osThreadId_t osThreadNew(void (func)(void ), void n, void * ctx) { (void)n; (func)(ctx); return 0; } 我直接“跳转”到本需要被创建的线程函数中，这就意味着main.c中的osKernelGetState&osKernelStart&osDelay三个函数永远不会被执行。下一个重要的函数是USBD_Configured，我将在使用STM32CubeMX生成初始化代码那一节解释这个函数。 USBD_User_HID_0.c 我移除了RTEUSBUSBD_Config_HID_0.h并在我自己的rl_u*.h中重新定义了USBD_HID0_OUT_REPORT_MAX_SZ & USBD_HID0_IN_REPORT_MAX_SZ两个参数。 USB HID通信的核心是由两个接口中断函数管理的两个循环队列： int32_t USBD_HID0_GetReport (uint8_t rtype, uint8_t req, uint8_t rid, uint8_t buf) { (void)rid; switch (rtype) { case HID_REPORT_INPUT: ... break; } return (0); } bool USBD_HID0_SetReport (uint8_t rtype, uint8_t req, uint8_t rid, const uint8_t *buf, int32_t len) { (void)req; (void)rid; switch (rtype) { case HID_REPORT_OUTPUT: ... break; } return true; } 当上位机向DAP发送OUTPUT REPORT报文后，DAP会调用USBD_HID0_SetReport函数，该参数的输入形参rtype必须为HID_REPORT_OUTPUT。当DAP成功向上位机发送INPUT REPORT报文时，函数USB_HID0_GetReport被调用，该函数的输入形参rtype必须为HID_REPORT_INPUT，并且形参req必须为USBD_HID_REQ_EP_INT。这意味着我们所有的报文必须通过64B数据包大小的USB中断端点传输。线程DAP_Thread只是一个命令判断选择器。在这个函数中有一个很重要的语句： USBD_HID_GetReportTrigger(0U, 0U, USB_Response[n], DAP_PACKET_SIZE); 我们必须实现一个叫做USBD_HID_GetReportTrigger的函数来想上位机发送INPUT REPORT。

2022-1-26 15:06:01 评论举报肖青

答案对人有帮助，有参考价值 0 5 使用STM32CubeMX生成初始化代码在我的单片机上有一个8MHz的晶振，所以我选择HSE为时钟信号源。PLLMul配置为x9，得到72MHz的PLLCLK，提供给CPU和AHB/APB2总线，提供给APB1总线的PCLK1配置为36MHz。USB预分频配置为1.5分频，得到48MHz的USB时钟。SPI1配置为Full-Duplex Master，舍去NSS信号，USART1配置为Asynchronous。USB设备进一步配置为Custom HID Class，USBD_CUSTOMHID_OUTREPORT_BUF_SIZE设置为64 Bytes。注意：我没有修改设备的VID和PID。但我猜测有些上位机软件会检测这两个ID 如果你发现你的软件不能识别我这个CMSIS-DAP，或许你需要恰当的VID和PID。可以试试示例代码中的VID/PID，它在一个叫做USBD_Config_0.c的文件中，我的工程中没有这个文件。有STM32CubeMX生成的代码需要一些修改。在u**d_customhid.h中，CUSTOM_HID_EPIN_SIZE和CUSTOM_HID_EPOUT_SIZE必须设置为0x40U。我把CUSTOM_HID_FS_BINTERVAL改为0x01来尝试提升HID的通信速度。在_USBD_CUSTOM_HID_Itf结构体中，我新增了一个成员： typedef struct _USBD_CUSTOM_HID_Itf { uint8_t pReport; int8_t (* Init)(void); int8_t (* DeInit)(void); int8_t (* OutEvent)(uint8_t event_idx, uint8_t state); /* I add an extra interface func below. Zach Lee / int8_t ( InEvent)(uint8_t event_idx, uint8_t state); } USBD_CUSTOM_HID_ItfTypeDef; 当INPUT REPORT报文成功发给上位机时，InEvent函数应当被调用，所以u**d_customhid.c中的USBD_CUSTOM_HID_DataIn函数需要修改如下： static uint8_t USBD_CUSTOM_HID_DataIn(USBD_HandleTypeDef pdev, uint8_t epnum) { /* Ensure that the FIFO is empty before a new transfer, this condition could be caused by a new transfer before the end of the previous transfer / USBD_CUSTOM_HID_HandleTypeDef hhid = (USBD_CUSTOM_HID_HandleTypeDef )pdev->pClassData; hhid->state = CUSTOM_HID_IDLE; / I add a new interface func in the structure USBD_CUSTOM_HID_ItfTypeDef. Zach Lee / ((USBD_CUSTOM_HID_ItfTypeDef )pdev->pUserData)->InEvent(hhid->Report_buf[0], hhid->Report_buf[1]); return USBD_OK; } 设备描述符CUSTOM_HID_ReportDesc_FS被定义在u*d_suctom_hid_if.c中，我定义了一个简单的描述符： / U*** HID report descriptor. / __ALIGN_BEGIN static uint8_t CUSTOM_HID_ReportDesc_FS[USBD_CUSTOM_HID_REPORT_DESC_SIZE] __ALIGN_END = { / USER CODE BEGIN 0 / / A minimal Report Desc with INPUT/OUTPUT/FEATURE report. Zach Lee / 0x06,0x00,0xFF, / Usage Page (vendor defined) ($FF00) global / 0x09,0x01, / Usage (vendor defined) ($01) local / 0xA1,0x01, / Collection (Application) / 0x15,0x00, / LOGICAL_MINIMUM (0) / 0x25,0xFF, / LOGICAL_MAXIMUM (255) / 0x75,0x08, / REPORT_SIZE (8bit) / // Input Report 0x95,64, / Report Length (64 REPORT_SIZE) / 0x09,0x01, / USAGE (Vendor Usage 1) / 0x81,0x02, / Input(data,var,absolute) / // Output Report 0x95,64, / Report Length (64 REPORT_SIZE) / 0x09,0x01, / USAGE (Vendor Usage 1) / 0x91,0x02, / Output(data,var,absolute) / // Feature Report 0x95,64, / Report Length (64 REPORT_SIZE) / 0x09,0x01, / USAGE (Vendor Usage 1) / 0xB1,0x02, / Feature(data,var,absolute) / / USER CODE END 0 / 0xC0 / END_COLLECTION / }; 可能Feature Report在CMSIS-DAP中不是必要的，就留着它吧。我在这个C文件中还实现了一个新的接口函数CUSTOM_HID_InEvent_FS： static int8_t CUSTOM_HID_InEvent_FS(uint8_t event_idx, uint8_t state); / An extra interface func. / USBD_CUSTOM_HID_ItfTypeDef USBD_CustomHID_fops_FS = { CUSTOM_HID_ReportDesc_FS, CUSTOM_HID_Init_FS, CUSTOM_HID_DeInit_FS, CUSTOM_HID_OutEvent_FS, / I add an extra interface func below. Zach Lee / CUSTOM_HID_InEvent_FS }; extern void USBD_OutEvent(void); / Implemented in file "device.h" / static int8_t CUSTOM_HID_OutEvent_FS(uint8_t event_idx, uint8_t state) { / USER CODE BEGIN 6 / USBD_OutEvent(); / OUTPUT REPORT was received. Zach Lee / return (USBD_OK); / USER CODE END 6 / } extern void USBD_InEvent(void); / Implemented in file "device.h" / static int8_t CUSTOM_HID_InEvent_FS(uint8_t event_idx, uint8_t state) { / USER CODE BEGIN extra / USBD_InEvent(); / INPUT REPORT has been sent. Zach Lee / return (USBD_OK); / USER CODE END extra / } CUSTOM_HID_Init_FS和CUSTOM_HID_DeInit_FS两个函数被实现为使能/失能DAP功能： extern void USBD_HID0_Initialize (void); static int8_t CUSTOM_HID_Init_FS(void) { / USER CODE BEGIN 4 / USBD_HID0_Initialize(); / Initialize USB communication of DAP. Zach Lee / return (USBD_OK); / USER CODE END 4 / } extern void USBD_HID0_Uninitialize (void); static int8_t CUSTOM_HID_DeInit_FS(void) { / USER CODE BEGIN 5 / USBD_HID0_Uninitialize(); / Uninitialize. Zach Lee / return (USBD_OK); / USER CODE END 5 / } 6 编写将所有源代码关联起来的桥梁为了移除CMSIS RTOS，我写了一些函数来模拟RTOS： /* * Replace CMSIS RTOS api / static volatile int osFlags; / Use "volatile" to prevent GCC optimizing the code. / void osKernelInitialize(void) { osFlags = 0; return; } int osThreadFlagsWait(int mask, int b, int c) { (void)b; (void)c; int ret; while((osFlags&mask) == 0) { ; } ret = osFlags; osFlags &= ~mask; return ret; } void osThreadFlagsSet(int tid, int f) { (void)tid; osFlags \|= f; return; } 函数USBD_Configured和USBD_HID_GetReportTrigger实现如下： intUSBD_Configured(int n){ (void)n; return(hU*DeviceFS.dev_state == USBD_STATE_CONFIGURED ?1:0);} void USBD_HID_GetReportTrigger(int a, int b, void report, int len) { (void)a; (void)b; if (USBD_OK != USBD_CUSTOM_HID_SendReport(&hU*DeviceFS, report, len)) { ; } return; } 函数USBD_CUSTOM_HID_SendReport是由STM32CubeMX生成的，它被定义在ud_customhid.c中，我自己的事件句柄如下： bool USBD_HID0_SetReport (uint8_t rtype, uint8_t req, uint8_t rid, const uint8_t buf, int32_t len); void USBD_OutEvent(void) { USBD_CUSTOM_HID_HandleTypeDef hhid = (USBD_CUSTOM_HID_HandleTypeDef )hU**DeviceFS.pClassData; USBD_HID0_SetReport(HID_REPORT_OUTPUT, 0, 0, hhid->Report_buf, USBD_CUSTOMHID_OUTREPORT_BUF_SIZE); } int32_t USBD_HID0_GetReport (uint8_t rtype, uint8_t req, uint8_t rid, uint8_t buf); void USBD_InEvent(void) { int32_t len; USBD_CUSTOM_HID_HandleTypeDef hhid = (USBD_CUSTOM_HID_HandleTypeDef )hU*DeviceFS.pClassData; if ((len=USBD_HID0_GetReport(HID_REPORT_INPUT, USBD_HID_REQ_EP_INT, 0, hhid->Report_buf)) > 0) { USBD_HID_GetReportTrigger(0, 0, hhid->Report_buf, len); } } 注意：在DAP.h中，这里有个名为PIN_DELAY_SLOW的函数，它原本的实现是这样的： __STATIC_FORCEINLINE void PIN_DELAY_SLOW (uint32_t delay) { uint32_t count; count = delay; while (--count); } 这里的空循环while (–count);会被GCC优化。我在StackOverflow中找到了一个好点子，它能正常工作但不是太合适，你有更好的方法吗？ __STATIC_FORCEINLINE void PIN_DELAY_SLOW (uint32_t delay) { uint32_t count; count = delay; while (--count) { / * Empty loop will be totally omitted by GCC. * Search "How to prevent GCC from optimizing out a busy wait loop?" @ StackOverflow. * This solution isn't portable. Zach Lee */ __ASM(""); } }

2022-1-26 15:06:19 评论举报李咏华