DAP-LINK研究笔记-用STM32单片机替换J-LINK
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看雪论坛作者ID：fengzhidian
一、 DAP-LINK简介
Arm Mbed DAPLink 是一个开源软件项目。把代码编译以后，会生成一个固件（和单片机开发是相同的），把固件写到单片机里面，单片机就具备了J-LINK的功能。其成本很低，在淘宝上也有现成的产品。本文记录的是使用一个STM32开发板制作DAP-LINK的过程。
图 1 淘宝上的DAP-LINK
本次实验的基本流程如下：
下面先介绍基本的硬件、软件环境，再介绍实验步骤。
二、硬件信息
开发板和辅助调试器依次如下图所示：
图 2 J-LINK调试器示意图
图 3 STM32F103C8T6开发板
三、软件信息
四、制作过程
制作过程部分主要描述编译环境构建、编译DAP-LINK源码、烧写DAP-LINK程序到小开发板、验证DAP-LINK的可用性。其中，在验证可用性的环节，DAP-LINK指示灯和SWD调试连接需要进行原理图分析后，才能确定芯片的连接关系，进而使用杜邦线建立DAP-LINK和开发板的连接。USB接口的连接，x893和我们的小开发板的连接是一致的，所以这部分不用担心烧写DAP-LINK程序后会不兼容。
4.1 编译环境构建
经多次测试，x893 的DAP-LINK源码适用于本开发板。其代码在github中开源，事实上，该代码衍生自官方的github。
图 4 x893 DAP-LINK源码
该代码使用ARM MDK[6]编译，所以需要在笔记本上构建编译环境，才能完成代码编译。
下载MDK。使用脚注提供的百度云连接安装即可。安装和破解过程参考网络已有教程资源[7]。安装完成后，需要下载最新的CMSIS包[8]，选择Legacy support for Arm Cortex-M devices下载，下载完成后默认安装即可。
4.2 编译DAP-LINK源码
打开\Firmware\STM32目录下的CMSIS_DAP.uvproj工程文件，即可打开MDK的工程。打开后如下图所示。选择CMSIS-DAP-V2-F103。点击左侧箭头即可进行编译。
图 5 MDK打开工程项目后的界面
编译完成后，build output窗口有以下输出：
图 6 编译完成的日志
4.3 烧写DAP-LINK固件到开发板
将开发板与J-LINK建立连接，并将J-LINK插入到笔记本中，点击图5所示的蓝色深色箭头，完成烧写。期间，需要确保J-LINK连接到开发板后，MDK可以识别到J-LINK插入到开发板，而且在debug->settings中可见J-LINK已经识别到与J-LINK连接的MCU了。
图 7 确保J-LINK与开发板连接后识别到开发板的MCU
图 8 J-LINK下载固件到开发板中
4.4 验证DAP-LINK固件在开发板中的可用性
重新将C8T6开发板（烧写DAP-LINK固件的开发板）的USB插入到笔记本中，笔记本中识别了两个设备，分别是串口设备和USB设备。这样，我们的C8T6就变成了一个CMSIS DAP调试器，其功能类似J-LINK。
图 9 将DAP-LINK重新插入电脑后出现两个设备
将C8T6开发板与被测试的VET6开发板相连接。连接关系如下图所示。需要注意的地方有两个：SWD连接和DAP-LINK的指示灯。
图 10 DAP-LINK和开发板的连接方式
打开被测试开发板资料中的例程，设置开发板烧写方式为DAP-LINK。然后以烧写DAP-LINK的方式进行编译、烧写。
图 11 设置工程源码烧写选项为DAP-LINK
图 12烧写完成后的日志
4.4.1 恢复指示灯
指示灯可恢复可不恢复。x893的主板上存在两个自定义的LED，而我们的C8T6开发板上只有一个，所以只恢复了一个LED，另一个不恢复也不影响整体功能。两份开发板原理图位置如下：
l x893的电路原理图：HW_STM32/CMSIS-DAP-X893/CMSIS-DAP.V2.pdf。
l C8T6开发板的原理图：STM32F103C8T6-48脚-最小系统资料/STM32F103C8T6-48脚-最小系统资料/STM32F103C8T6--原理图.pdf。
在C8T6开发板中，PC13与自定义LED相连接，默认不发光。而在x893中，存在两个LED，分别与PB12和PB13相连。本次实验恢复了PB13的LED连接，即把C8T6开发板的PB13连接到PC13上，使用杜邦线进行短接即可。
图 13 C8T6开发板的自定义LED
图 14 x893开发板的自定义LED
图 15 C8T6开发板的PB13位置在TFT屏幕接口上
4.4.2 SWD调试连接
如果想建立SWD调试连接，需要我们在C8T6开发板和VET6开发板之间连接4根杜邦线。根据SWD接口的规范[9]，可以了解到只需要连接VCC、GND、SWDIO、SWCLK这四条杜邦线即可。
从X893的电路图中可知，SWDIO和SWCLK由PA13、PA14这两个IO口模拟产生，所以将这两个IO口用杜邦线和VET6开发板的SWD接口的SWDIO和SWCLK进行连接即可。使用两根杜邦线将两个开发板的VCC和GND对应连接起来，这样，就实现了SWD接口的连接。
图 16 x893开发板上调试目标开发板的SWD接口
五、DAP-LINK调试方法
5.1 Linux下调试方法
pyOCD[10]和J-LINK驱动自带的工具有些类似。使用pip也可以直接安装成功。安装命令如下：
使udev下的CMSIS-DAP设备可用：sudo cp udev/50-cmsis-dap.rules /etc/udev/rules.d/
运行以下命令，即可识别到CMSIS DAP。一般情况下，需要运行sudo才能使用USB设备，具体需要根据自己的Linux环境而定，有的应该不需要，跟系统配置相关，这里不再赘述。Linux下调试STM32，如果需要自动化的测试程序，则需要自己完成脚本编写。
图 17 Linux下识别到CMSIS-DAP设备
5.2 Windows下调试方法
Windows下同样支持pyocd，如果不需要自动化测试，使用J-link驱动来完成gdbserver端口映射是最方便的。
图 18 Window下使用J-LINK+DAPLINK调试单片机
六、总结
DAP-LINK的开源代码在STM32F103C8T6的实现比较简单，需要注意的是，在使用自己的开发板加载适合其他开发板程序的时候，需要自己跳线解决兼容性的问题。解决跳线的方法是，通过分析原理图，找到开源开发板上所示必要引脚，再找到自己的开发板与必要引脚的对应关系，在自己的开发板上实现开源开发板相同的电气连接即可。
本文内容，需要有MDK使用经验。MDK是编译单片机代码的IDE，早期是keil，后被ARM买了。如果文章中有不懂的地方，可以网上搜索使用MDK进行STM32开发的环境搭建过程，做一遍环境搭建，就能完整复现本文的实验步骤了。
撰文时间较短，有不足之处，欢迎各位道友指出。欢迎交流。
七、参考链接
[1] STM32F103C8T6 开发板 STM32最小系统核心板 STM32单片机学习评估-淘宝网 (taobao.com)（https://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.47.43bf1f92MKZWHC&id=527982658127&ns=1&abbucket=10#detail）
[2] STM32F103VET6核心板最小系统板STM32 ARM开发板Cortex-m3-淘宝网 (taobao.com)（https://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.56.25704beeYXlvyZ&id=575401251589&ns=1&abbucket=3#detail）
[3] 仿真器J-LINK下载器ARM单片机STM开发板烧录器V10JLINKV9-tmall.com天猫（https://detail.tmall.com/item.htm?spm=a230r.1.14.33.1d9a4269wgn6tN&id=637526274397&ns=1&abbucket=10）
[4] GitHub - x893/CMSIS-DAP: STM32 port for CMSIS-DAP with additional serial (CDC) support（https://github.com/x893/CMSIS-DAP）
[5] 链接：https://pan.baidu.com/s/1TlvK57Wf4jhK6ixKnAEqug 提取码：35c1
[6] MDK Version 5 (keil.com)（https://www2.keil.com/mdk5）
[7] Keil MDK µVision 5 下载安装及破解教程 - 吴川斌的博客 (mr-wu.cn)（https://www.mr-wu.cn/keil-mdk-uvision-5-crack/）
[8] MDK v4 Legacy Support (keil.com)（https://www2.keil.com/mdk5/legacy）
[9] https://blog.csdn.net/LEON1741/article/details/72846434
[10] https://github.com/pyocd/pyOCD
看雪ID：fengzhidian
https://bbs.pediy.com/user-home-871632.htm
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