一文帮你彻底搞懂ARM Debug Interface之SWD
揭秘ARM世界中的SWD接口：深入解析与操作指南
在ARM架构的调试领域，Serial Wire Debug (SWD) 已经成为主流的调试接口，它以SWDIO和SWCLK两条线路构建，替代了传统的JTAG协议。让我们一起深入了解它的工作原理和实际应用。
SWD接口基础
SWD由双向数据线SWDIO和时钟线SWCLK组成，通过它们连接到SW-DP，使得AP（例如AHB-AP）能够控制内存映射寄存器，包括关键的编程设备。数据传输按照等级有序进行，主机驱动SWCLK，数据通过SWDIO传输。
SWD协议详解
SWD的通信机制严谨且有序：SWCLK始终由主机控制，数据传输分为三个阶段—请求、响应和数据传输。主机（DP或MEM-AP）发送请求包，包括起始位、访问类型、地址和奇偶校验，目标设备会返回ACK，表明状态（FAULTACK、WAITACK或OK）。
DAP寄存器的奥秘
在与SWD的交互中，DP和AP寄存器扮演着重要角色。访问内核寄存器的过程遵循DP -> AP -> Core Register的顺序。例如，DP寄存器如IDR用于识别，Cortex-M3/4的IDR值为0x24770011，而Cortex-M0+为0x0477003。
关键操作步骤
- 初始化：设置SWD接口，执行必要的重置序列，并通过IDCODE验证目标设备类型。
- AP寄存器访问：启用debug port，选择APBANK，通过IDR寄存器进行验证。
- 数据传输：如写入SRAM，先设置CSW以决定32位或16位数据访问，TAR用于指定地址，DRW用于实际的读写操作。
操作指南
写操作
- 将TAR写入内存地址
- 通过DRW写入数据
读操作
- 将TAR写入地址
- 从DRW或RDBUFF读取数据
注意事项
- 读取AP寄存器时可能返回上一周期值，需多次操作或结合DRW和RDBUFF读取。
- 错误处理：遇到无效请求包、WDATAERR或STICKYERR时，需识别并解决相关问题，如校验错误、传输错误或电源问题，确保通信的稳定。
总的来说，SWD接口为ARM调试提供了强大而灵活的工具，了解并掌握其工作原理和操作方法，将有助于优化调试过程，提高效率。在实际应用中，务必谨慎操作，确保数据的准确性和系统的稳定性。
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