Categoria: Debugger

Le sonde di debug J-Link sono la scelta più popolare per ottimizzare l’esperienza di debug e programmazione flash. Beneficia di caricamenti di flash record, velocità di download della RAM fino a 4 MB/s e la possibilità di impostare un numero illimitato di breakpoint nella memoria flash delle MCU.

J-Link supporta anche un’ampia gamma di CPU e architetture. Tutto, dal singolo 8051 al mass market Cortex-M fino a core di fascia alta come Cortex-A (32- e 64-bit).
J-Link supporta l’interfacciamento diretto delle flash SPI, senza la necessità di una CPU tra J-Link e la flash SPI (comunicando direttamente tramite il protocollo SPI). J-Link è inoltre supportato da tutti i principali IDE, tra cui SEGGER Embedded Studio o Visual Studio Code. Vedi un elenco completo degli IDE supportati qui, un elenco completo dei dispositivi supportati qui e un elenco delle flash SPI qui.

J-Link DSK

J-Link DSK (Device Support Kit) è un pacchetto per estendere le capacità del J-Link in termini di algoritmi di programmazione.  Anche se SEGGER continua a implementare nuovi algoritmi per la programmazione di nuovi dispositivi, può accadere che qualcuno rimanga fuori da questo processo.  Con il pacchetto DSK, i clienti possono ora creare il supporto che manca. Per rendere semplice questo compito, il J-Link DSK viene fornito con il flash loader della SEGGER con un set completo di script per supportare dispositivi che richiedano una gestione non standard.

 

Sul sito della SEGGER è possibile trovare l’elenco aggiornato dei dispositivi attualmente supportati dal J-Link: https://wiki.segger.com/SEGGER_Flash_Loader#Supported_CPU_architectures

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J-Link SDK

J-Link SDK (Software Development Kit) è una libreria che consente agli sviluppatori di integrare le funzionalità del J-Link all’interno di una propria applicazione. E’ utilizzato in IDE professionali com IAR Embedded Workbench e Keil uVision e consente di supportare il debug di una scheda target direttamente utilizzando il J-Link come probe.  E’ altresì adatto a creare una macchina per la produzione altamente integrata.

J-Link SDK è disponibile per Windows, Linux, macOS, sia a 32 bit che a 64 bit e può essere utilizzato praticamente con qualsiasi linguaggio di programmazione e in qualsiasi ambiente di sviluppo . L’integrazione con il J-Link è implementata tramite delle librerie dinamiche (DLL) e fornisce delle API semplici, in stile linguaggio C.

La libreria è fornita con progetti di esempio per Visual C++ 6, Visual Studio 2010), VB6 (Microsoft Visual Basic), VB.NET (Visual Studio 2010).

J-Link SDK esporta tutte le funzionalità del J-Link come ad esempio:

  • accesso al flash loader integrato nel J-Link.
  • controllo completo del target (Run, halt, reset, step, …).
  • settaggio di breakpoint, watchpoints, con il supporto per la tecnologia esclusiva di Segger: “Unlimited Flash Breakpoints”.
  • campionamento ad alta velocità dei dati, SEGGER Real-Time Terminal, SWO e Simple Trace (via ETB).
  • la libreria è concepita in modo da limitare al minimo lo scambio di dati con il J-Link.

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RTT – Real-Time Transfer

RTT è una nuova tecnologia disponibile con tutti i modelli di J-Link che consente uno scambio dati ad alta velocità e bidirezionale tra il microcontrollore e il PC. Supporta le architetture Cortex-M e Renesas RX. Può gestire simultaneamente più canali di trasmissione in ambo le direzioni, consentendo la massima flessibilità all’utilizzatore. Tramite il tool J-Link RTT Viewer è possibile mostrare il traffico in più terminali virtuali, per esempio: uno per standard output, uno per error output.

Come si fa ad ottenere RTT?

RTT è parte del pacchetto software per il J-Link scaricabile gratuitamente dal sito della Segger, dalla sezione “download”.

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J-Link Plus

J-Link-Plus condivide con il J-Link Base lo stesso hardware, ma è più completo dal punto di vista della dotazione software:

  • J-Link Unlimited Flash Breakpoints. Questa funzionalità consente di gestire un numero illimitato di breakpoint nella flash del dispositivo, ricorrendo all’uso di breakpoint di tipo software (tramite l’istruzione BKPT)
  • J-Flash.exe (gestisce la programmazione automatizzata di  flash interne, esterne NOR parallele e con alcuni microcontrollori anche le memorie (Q)SPI esterne)
  • J-Flash-SPI.exe (programmazione di memorie flash esterne (Q)SPI, direttamente ai pin.
  • J-Link RDI / RDDI: protocollo di debug compatibile con tutti i debugger RDI.
  • Includel a licenza per Ozone, l’ambiente grafico debug per i J-Link.

Unlimited Flash Breakpoints: questa tecnologia consente di supportare un numero illimitato di breakpoint nella flash interna del microcontrollore. Per dare un’idea della comodità offerta da tale tecnologia, si pensi che un Cortex-M4 supporta #6 breakpoint sul codice e un Cortex-M0 solamente #4.

J-Flash è un software per la programmazione delle flash interne ed esterne (NOR, SPI). Con questo software J-Link diventa un vero e proprio strumento per la produzione.

Ozone: J-Link è compatibile con numerosi ambienti di debug, come IAR C-SPY, ma il modello Plus (o superiori) mettono a disposizione l’ambiente di debug proprietario di Segger, Ozone.

Formati

J-Link-Plus esiste in due formati:

  • J-Link-Plus Classic
  • J-Link-Plus Compact

Funzionalmente identici, la versione Classic è pensata per il laboratorio; la versione Compact è di dimensioni più contenute (circa 3.5cm x 3.5cm) ed è dotata di fori per semplificarne il fissaggio in sistemi di test.

J-Link-Plus modello Compact
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Segger J-Trace PRO

J-Trace PRO per Cortex-M è il nuovo emulatore della Segger con supporto per il trace. La grande novità offerta da questo strumento è la possibilità di effettuare il trace in “streaming”, cancellando il limite del numero di campioni acquisibili a causa di una limitata dimensione dei buffer di memoria o per i colli di bottiglia nel trasferimento dei dati verso il PC di sviluppo.
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J-Link Base

Caratteristiche

J-Link è una famiglia di emulatori che supportano le architetture ARM (JTAG/SWD), Renesas RX (JTAG) e Microchip PIC32.   J-Link è uno strumento polivalente, utilizzabile per il debug oppure per la produzione.    E' alimentato tramite la porta USB e a sua volta può fornire 5V al target attraverso il pin 19. Nel caso in cui si utilizzi l'optoisolatore, questo pin sarà utilizzato per alimentarlo lato emulatore. Tutti i modelli di J-Link sono integrati con l'ambiente di sviluppo IAR Embedded Workbench

GDB Server

GDB Server è un server remoto che consente l'uso di J-Link con GDB o qualsiasi toolchain che utilizzi GDB come interfaccia di debug. Gratuito! E' sufficiente possedere un J-Link per utilizzarlo GDB Client (lato PC) e GDB Server (lato target)comunicano tra di loro attraverso una connessione TCP/IP usando il protocollo standard GDB. GDB supporta un set standard di comandi come aprire un file elf/bin, leggere e scrivere in memoria, ecc... GDB supporta anche comandi di monitor del target interpretati dal GDB Server e tradotti in comandi per il J-Link.

Optoisolatori

Per applicazioni che lo richiedano, sono disponibili tre tipi di optoisolatori:

  • Optoisolatore JTAG
  • Optoisolatore SWD
  • Optoisolatore per la porta USB del J-Link

L'optoisolatore JTAG e quello SWD non sono intercambiabili. Vanno scelti sulla base della porta di debug presente sulla scheda.

Produzione col J-Link

J-Flash è una utility software a pagamento per Windows (abbinabile a qualsiasi J-Link (non di tipo "Lite") e abilitata in fabbrica per i J-Link modello Plus, Ultra-Plus e PRO e Flasher-ARM) che consente la programmazione della flash interne (NOR), esterne parallele (NOR) e esterne SPI dei microcontrollori con core ARM, RX. E' un classico tool per la produzione che automatizza il processo di programmazione delle flash. E' implementato sotto forma di interfaccia grafica, ma può operare anche in riga di comando ed è basato su una configurazione di progetto.

Unlimited Flash Breakpoints

Chi lavora con un microcontrollore ARM7 o Cortex-M3 sa che la RAM generalmente limitata impone di eseguire il codice da Flash. L'esecuzione di codice in flash implica l'uso dei breakpoint di tipo hardware, presenti in numero limitato. Le CPU ARM7, ad esempio, supportano solamente 2 breakpoints hardware corrispondenti ad un massimo di 2 punti di interruzione sul codice. Con i Cortex-M la situazione è leggermente migliore, con in genere da 4 a 6 breakpoint hardware. In molti casi il debugger JTAG necessita di uno dei due breakpoint hardware per funzionare, limitando a uno solo i punti di interruzione del codice selezionabili. Le CPU ARM supportano anche i software breakpoint ("trappole"), ma questi sono utilizzabili solamente con il codice che gira in RAM. Segger ha recentemente risolto il problema con l'introduzione del tool Flash Breakpoint. Questa soluzione tecnica esclusiva offerta dal probe J-Link si basa sulla riprogrammazione di singoli settori di flash sostituendo l'istruzione che si vuole marcare con un breakpoint con un software breakpoint. La riprogrammazione della flash avviene in background e richiede un tempo impercettibile. Il meccanismo è trasparente rispetto al debugger: quest'ultimo non riporterà più un errore al tentativo di introdurre più breakpoints rispetto a quelli messi a disposizione dal core. Il sistema è ottimizzato per garantire la massima efficienza: l'instruction set simulator integrato limita il numero delle effettive riprogrammazioni dei settori di flash per stressare l'hardware il meno possibile.

J-TRACE

J-Trace è uno speciale emulatore della Segger che oltre al supporto JTAG/SWD,  acquisisce i segnali di trace generati dalla cella ETM (opzionale nei core Cortex-M). Con questo strumento è possibile catturare tutto il flusso delle istruzioni eseguite dal core del microcontrollore in tempo reale.

Esistono due modelli di J-Trace:  J-Trace e J-Trace-PRO.

J-Trace PRO introduce l'acquisizione in streaming (per un tempo illimitato) dei dati di trace, l'unico limite è lo spazio su disco del PC

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