【車載開發系列】常見單片機調試接口的區別

一. JTAG協議

JTAG Joint Test Action Group，聯合測試行動組，是一種用于測試和調試電路板上的數字電路的標準化接口
標準的JTAG接口是4線：TMS、 TCK、TDI、TDO，分別為模式選擇、時鐘、數據輸入和數據輸出線。 一般有20個引腳。
JTAG的三大功能：

1. 下載器，即下載軟件到FLASH里。
2. DEBUG，跟醫生的聽診器似的，可探聽芯片內部小心思。
3. 邊界掃描，可以訪問芯片內部的信號邏輯狀態，還有芯片引腳的狀態等等。

線	英文	說明
TMS	Test Mode Select	測試模式選擇，TMS用來設置JTAG接口處于某種特定的測試模式
TCK	Test Clock	測試時鐘輸入
TDI	Test Data In	測試數據輸入，數據通過TDI引腳輸入JTAG接口
TDO	Test Data Out	測試數據輸出，數據通過TDO引腳從JTAG接口輸出

二. SWD接口

串行調試（Serial Wire Debug），需要4個（或者5個）引腳，結構簡單，但是使用范圍沒有JTAG廣泛，主流調試器上也是后來才加的SWD調試模式。
SWCLK（Serial Wire Clock）和SWDIO（Serial Wire Data Input/Output）是調試接口SWD（Serial Wire Debug）中的兩個關鍵信號線，用于實現微控制器與調試器之間的通信。

信號線	英文	說明
SWDIO	Serial Wire Clock	串行數據線，用于數據的讀出和寫入
SWDCLK	Serial Wire Data Input/Output	串行時鐘線，提供所需要的時鐘信號

對于SWDIO引腳，雖然內部有一定的上拉能力，但如果線路較長、環境噪聲較大，或者需要提高通信穩定性時，外部上拉電阻可以增強信號質量，尤其是在SWDIO作為輸入時，外部上拉電阻能夠提供一個清晰的高電平狀態。
對于SWCLK引腳，通常會建議添加外部下拉電阻，尤其是在線路沒有被驅動時，下拉電阻可以確保時鐘信號有一個穩定的低電平狀態，防止線路浮動造成不確定狀態。

三. RDI接口

它也叫遠程調試接口（Remote Debug Interface），是ARM公司提出的標準調試接口，主要用于ARM芯片的仿真，由于各個IDE廠商使用的調試接口各自獨立，硬件無法進行跨平臺的調試。
現在眾多的IDE廠家都逐步采用標準RDI作為ARM仿真器的調試接口，因此使跨平臺的硬件調試成為可能。
EasyJTAG由于使用標準RDI調試接口，因此在任何使用標準RDI接口的IDE調試環境中都可以使用，例如ARM公司的ADS1.2/IAR公司的EWARM 3.30 。

四. 仿真器

1）J-Link仿真器

J-Link是德國SEGGER公司推出基于JTAG的仿真器。
它有一個小型USB到JTAG的轉換盒，其連接到計算機用的是USB接口，而到目標板內部用的還是JTAG協議。
JTAG協議轉換盒，即一個小型USB到JTAG的轉換盒，其連接到計算機用的是USB接口，而到目標板內部用的還是JTAG協議。
它完成了一個從軟件到硬件轉換的工作。
JLINK是一個通用的開發工具，可以用于KEIL、IAR、ADS 等平臺。速度，效率，功能都很好，是眾多仿真器里功能最強悍的存在

2）ULink仿真器

ULINK是ARM/KEIL公司推出的仿真器，目前網上可找到的是其升級版本，ULINK2和ULINK Pro仿真器。
ULINK/ULINK2可以配合Keil軟件實現仿真功能，并且僅可以在Keil軟件上使用，
增加了串行調試（SWD）支持，返回時鐘支持和實時代理等功能。
開發工程師通過結合使用RealView MDK的調試器和ULINK2，可以方便的在目標硬件上進行片上調試（使用on-chip JTAG，SWD和OCDS）、Flash編程。
要注意的是，ULINK是KEIL公司開發的仿真器，專用于KEIL平臺下使用，ADS、IAR下不能使用。

3）ST-LINK仿真器

ST-LINK是專門針對意法半導體STM8和STM32系列芯片的仿真器。
ST-LINK /V2指定的SWIM標準接口和JTAG / SWD標準接口，它的主要功能如下：

功能	功能說明
編程功能	可燒寫FLASH ROM、EEPROM、AFR等
仿真功能	支持全速運行、單步調試、斷點調試等各種調試方法，可查看IO狀態，變量數據等
仿真性能	采用USB2.0接口進行仿真調試，單步調試，斷點調試，反應速度快
編程性能	采用USB2.0接口，進行SWIM / JTAG / SWD下載，下載速度快

五. SWD / JTAG 的各種區別

（1）共享引腳
SWD 的引腳在一定條件下可以和 JTAG 引腳復用
（2） SWD 協議的特點：
使用引腳更少，只需 SWDIO 和 SWCLK 兩個引腳
SWD 具有特殊功能，例如通過其 I / O 線打印調試信息
在高速大數據情況下，SWD整體性能比JTAG更好。
只能用于ARM內核的單片機。
（3）JTAG 協議的優勢：
不限于ARM內核單片機，能支持更多單片機程序調試和下載
占用引腳數比較多，比較占用板子尺寸。

六. 信號線說明

信號線	說明
GND	GND是電線接地端的簡寫。代表地線或0線
KL30	蓄電池供電電壓，俗稱常電（它表示蓄電池的正極）
KL31	蓄電池供電電壓（它表示蓄電池的負極）
KL15	點火信號
SWD	Serial Wire Debug 串行調試接口，使用了4個引腳
VCC	Volt Current Condenser 電路的供電電壓
VDD	芯片的工作電壓
VOUT	Output Voltage 輸出電壓