Комплексное аппаратное решение, работающее на микроконтроллере RP2040, для отладки микроконтроллеров на базе Arm. Благодаря подключению USB к двухпроводному последовательному отладочному мосту и USB к UART, Debug Probe упрощает использование таких устройств, как Raspberry Pi Pico, с целым рядом хост-платформ, включая ПК, Mac и обычные компьютеры с Linux.
Он предоставляет необходимое оборудование и кабели для поддержки отладки Raspberry Pi Pico по принципу “Plug&Play” и других платформ на базе микроконтроллеров и микропроцессоров.
Raspberry Pi Debug Probe предоставляет как последовательный интерфейс отладки процессора (по умолчанию это интерфейс отладки ARM Serial Wire), так и стандартный интерфейс UART. Оба интерфейса используют 3-контактный разъем для отладки, как указано в спецификации 3-контактного разъема для отладки Raspberry Pi.
Отладчик поставляется в виде комплекта, содержащего аппаратное обеспечение зонда в пластиковом корпусе и набор кабелей: USB-кабель и три различных типа отладочных кабелей для подавляющего большинства случаев использования.
Отладчик обеспечивает:
Отладочный мост USB to Serial Wire (SWD)
Универсальный последовательный адаптер USB
Кабели для подключения к главному компьютеру и к объекту отладки
Хотя он был разработан в первую очередь для Raspberry Pi Pico и других целевых устройств на базе RP2040, Debug Probe предоставляет стандартные интерфейсы отладки CMSIS-DAP и UART через USB; поэтому его можно использовать для отладки других целевых устройств (которые имеют порт SWD с вводом/выводом 3V3) или просто по кабелю USB-to-UART.
Raspberry Pi Debug Probe основан на аппаратном обеспечении Raspberry Pi Pico и запускает программное обеспечение Raspberry Pi Picoprobe с открытым исходным кодом. Обновление встроенного ПО выполняется таким же образом, как и в Raspberry Pi Pico, поэтому легко поддерживать устройство в актуальном состоянии с помощью последней версии микропрограммы Picoprobe или использовать пользовательскую прошивку.
Что такое отладочный зонд?
Все современные микроконтроллеры на базе Arm, включая RP2040, реализуют архитектуру отладки CoreSight от Arm. Каждое процессорное ядро, как и Cortex-M0+, используемое в RP2040, предоставляет порт доступа (AP - Access Port), который можно использовать для выполнения одного шага, установки точек останова, наблюдения за значениями регистров процессора и доступа к памяти и периферийным устройствам через интерфейс шины процессора.
Сам микроконтроллер предоставляет порт отладки (DP), который подключается извне к выводам на корпусе и внутренне к каждой точке доступа в системе. RP2040 предоставляет доступ к своему DP через порт последовательной проводной отладки (SWD) с низким количеством контактов: используя протокол SWD через этот порт, главный компьютер может управлять точкой доступа каждого ядра, чтобы отлаживать программу, запущенную на ядре.
Отладочный зонд обеспечивает мост между USB и протоколом SWD. Хотя это и не требуется строго, если хост-компьютер является Raspberry Pi (вы можете подключить SWD-порт целевого устройства непосредственно к GPIO-порту на Raspberry Pi), гораздо удобнее подключаться через USB. И если вы используете ПК или Mac, USB - ваш единственный вариант.
Raspberry Pi Debug Probe выводит сигналы SWD на трехконтактный разъем JST, соответствующий спецификации отладочного разъема Raspberry Pi. Мы предоставляем кабели-переходники для подключения без пайки к макетной плате и к отладочному разъему на Raspberry Pi Pico H и WH.
Компания Arm стандартизировала протокол, используемый для связи по USB между хост-компьютером и отладочным зондом. Raspberry Pi Debug Probe соответствует этому стандарту CMSIS-DAP и поэтому будет работать "из коробки" со многими существующими программными платформами для отладки, включая нашу любимую OpenOCD.
Последовательная связь
Мы часто хотим установить последовательное консольное соединение между целевым микроконтроллером и главным компьютером. Это обеспечивает простой способ взаимодействия с программным обеспечением, запущенным на целевом компьютере, и получения протоколирования и других диагностических данных. Если основным компьютером является Raspberry Pi, то вы можете использовать одно из периферийных устройств UART, доступных через заголовок GPIO. Но если вы используете ПК или Mac, очень маловероятно, что у вас есть доступ к встроенному последовательному порту.
Raspberry Pi Debug Probe функционирует как последовательный USB-адаптер через то же USB-соединение, что и SWD-мост. Он подает сигналы UART на второй трехконтактный разъем JST, снова соответствующий спецификации Raspberry Pi Debug Connector.
Для пользователей, которым не требуются функции отладки, низкая цена Raspberry Pi Debug Probe делает его экономичной альтернативой другим последовательным USB-адаптерам. Он в значительной степени заменит некогда повсеместный кабель FTDI в качестве нашего предпочтительного адаптера.