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SWD调试基础

1SWD调试接口介绍

SWD（SerialWireDebug）接口是ARMCortex-M系列微控制器中用于调试和编程的一种接口。它通过两条信号线（SWDIO和SWCLK）实现与调试器的通信，这两条线分别用于数据输入输出和时钟信号。SWD接口的设计目的是为了在有限的引脚资源下，提供一种高效且节省空间的调试方式。

SWD接口的主要组成部分包括：

SWDIO：数据输入输出线，用于发送和接收数据。

SWCLK：时钟线，用于同步数据传输。

nRESET：可选的复位线，用于复位微控制器。

SWDIO_T：SWDIO线的三态控制信号，用于控制SWDIO线的输入输出状态。

SWD接口的工作原理是基于JTAG（JointTestActionGroup）协议的简化版本。它通过SWDIO和SWCLK线进行数据的串行传输，实现对微控制器的调试和编程操作。

2SWD调试协议解析

SWD调试协议是基于ARM的调试访问端口（DAP，DebugAccessPort）的通信协议。DAP是ARMCortex-M微控制器中用于调试和编程的硬件接口，它通过SWDIO和SWCLK线与外部调试器进行通信。

SWD调试协议主要包括以下步骤：

初始化：调试器通过SWDIO和SWCLK线发送初始化序列，将微控制器的DAP设置为SWD模式。

读写操作：调试器通过SWDIO和SWCLK线发送读写命令，对微控制器的寄存器或内存进行读写操作。

复位操作：调试器通过nRESET线对微控制器进行复位操作。

SWD调试协议的读写操作主要包括以下几种：

AP（AccessPort）读写：对微控制器的AP寄存器进行读写操作，用于控制微控制器的调试和编程。

DP（DebugPort）读写：对微控制器的DP寄存器进行读写操作，用于控制微控制器的调试和编程。

CP（CoreSightComponent）读写：对微控制器的CP寄存器进行读写操作，用于控制微控制器的调试和编程。

2.1示例代码

以下是一个使用Python和pyOCD库进行SWD调试的示例代码：

#导入pyOCD库

frompyocd.core.helpersimportConnectHelper

frompyocd.board.board_idsimportBOARD_ID_TO_INFO

#连接调试器

session=ConnectHelper.session_with_chosen_probe(blocking=False)

ifsessionisnotNone:

#获取微控制器信息

target_type=session.board.target_type

print(fConnectedto{target_type})

#读取微控制器的寄存器

reg=session.target.read_core_register(r0)

print(fRegisterr0:{reg})

#写入微控制器的寄存器

session.target.write_core_register(r0,0

reg=session.target.read_core_register(r0)

print(fRegisterr0:{reg})

#断开调试器连接

session.disconnect()

else:

print(Noprobeconnected)

2.2示例解释

在上述示例代码中，我们首先导入了pyOCD库，然后使用ConnectHelper.session_with_chosen_probe函数连接调试器。如果连接成功，我们将获取微控制器的类型，并读取和写入微控制器的寄存器。最后，我们断开调试器的连接。

SWD调试协议的读写操作是通过发送特定的命令序列来实现的。在上述示例代码中，我们使用了read_core_register和write_core_register函数来读写微控制器的寄存器。这些函数内部会生成并发送相应的SWD命令序列，以实现对微控制器的读写操作。

SWD调试协议的复位操作是通过发送特定的复位命令来实现的。在上述示例代码中，我们没有展示复位操作的代码，但在实际的SWD调试中，复位操作是非常重要的，它可以帮助我们清除微控制器的状态，以便进行新的调试和编程操作。

SWD调试协议的读写操作和复位操作都是基于ARM的DAP协议的。DAP协议是一种用于控制ARMCortex-M微控制器的调试和编程的协议，它定义了调试器和微控制器之间的通信方式和命令格式。SW