[发明专利]一种基于ARM SWD调试协议的单线调试系统及方法

说明书

本发明提供一种基于ARM SWD调试协议的单线调试系统及方法，包括调试器和调试目标；所述调试器和所述调试目标之间基于单线调试协议进行数据交互。本发明的基于ARM SWD调试协议的单线调试系统及方法能够实现调试器与调试目标之间的单线通信，从而减少调试期间对I/O资源的占用，极大地提升了调试的便利性。

技术领域

本发明涉及一种调试系统及方法，特别是涉及一种基于ARM SWD调试协议的单线调试系统及方法。

背景技术

ARM SWD(Serial Wire Debug)调试协议基于一个双线的串行接口，即通信时钟SWCLK 和双向数据SWDIO。现有技术中，如图1所示，基于ARM SWD协议的调试系统通常由调试目标、调试器和加载有集成开发环境(Integrated Development Environment，IDE)的上位机组成。通常调试目标为微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)；调试器采用通用调试器，如JLINK、ULINK等；上位机的IDE采用KEIL、IAR等。在调试时，调试器将上位机的调制指令转换为SWD协议，通过SWCLK和SWDIO对调试目标MCU进行调试控制、状态监测以及程序下载等操作。具体地，SWD协议的基本操作如表1所示。

表1、SWD协议的基本操作说明

基于SWD协议，调试器通过一系列的读写操作实现对调试目标MCU的调试控制。设定调试器为主机端Host，调试目标为从机端Target。如图2所示，调试器对调试目标进行写操作时，主机端发起8位数据包请求，数据包请求后，默认1位转换位，等待3位从机端 ACK，再加入1位转换位，主机端发送32位写数据以及1位校验位。如图3所示，调试器对调试目标进行读操作时，主机端发起8位数据包请求，数据包请求后，默认1位转换位，等待3位从机端ACK，从机端继续发送32位读数据和1位校验位，最后加入1位转换位。

然而，在上述基于ARM SWD协议进行调试期间，调试功能将一直占用MCU的普通I/O资源，进而挤占用户可使用的I/O资源，给调试带来不便。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于ARM SWD调试协议的单线调试系统及方法，能够实现调试器与调试目标之间的单线通信，从而减少调试期间对 I/O资源的占用，极大地提升了调试的便利性。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于ARM SWD调试协议的单线调试系统，包括调试器和调试目标；所述调试器和所述调试目标的发送帧均依次包括1位开始位、2位控制位、N位数据位和1位停止位；其中N为自然数；在所述调试器进行写操作时，所述调试器将2位表示数据包请求的控制位和SWD写数据的N位数据包请求编为第一帧发送至所述调试目标；所述调试目标将2位表示为ACK的控制位、a位ACK和b位0编为第二帧返回至所述调试器，其中N＝a+b，a和b为自然数；所述调试器判断ACK后，将2位表示为写数据的控制位、SWD写数据的N位数据编为一帧以将SWD写数据的4N位数据依次编为四帧，再将2位表示为写数据的控制位、SWD写数据的c位校验位和d位0编为一帧，共五帧发送至所述调试目标，其中N＝c+d，c和d为自然数。

于本发明一实施例中，在所述调试器进行读操作时，所述调试器将2位表示为数据包请求的控制位和SWD读数据的N位数据包请求编为第一帧发送至所述调试目标；所述调试目标接收读请求后，将2位表示为ACK的控制位、a位ACK和b位0编为第二帧返回至所述调试器；所述调试器判断ACK后，继续接收所述调试目标的数据；所述调试目标将2位表示为读数据的控制位、SWD读数据的N位数据编为一帧以将SWD读数据的4N位数据依次编为四帧；将2位表示为读数据的控制位、SWD写数据的c位校验位和d位0编为一帧，共五帧发送至所述调试器。

于本发明一实施例中，所述调试器的发送帧中，控制位为00表示N位数据位为写数据，控制位为11表示N位数据位为数据包请求；控制位为01表示N位数据位的前三位为ACK，控制位为10表示N位数据位为读数据。