最近一直在开发ARM系统的JTAG调试器，这不是一个小项目，有很多事情要做。更准确地说，这项工作始于去年4月，这是探索道路和验证可行性的第一轮努力。
春节前的最后一轮努力是产品化，涉及到开发一个包含一个小电路板的小电路板ARM M实现系列微处理器的任务ARM公司的SWD访问目标系统的协议。
我们把这个小的嵌入式系统命名为Nano Target Probe，简称NTP，中文名为挥码枪，指挥01010等二进制码流。
众所周知，在过去的一两年里，一直存在芯片缺货的问题，几乎是整个芯片缺货IT业都受到影响。前些天和INTEL老同事聊天，甚至主要生产芯片INTEL因为INTEL还需要其他公司的芯片。
于是，原来十几块钱STM32从100元到几百元不等。
但涨价也没有办法，该上的项目还是要上。
在选择了一块开发板后，我们开始为M核的挥码枪准备软件。ARM处理器分为A、R、M三大系列，A最强大的系列是跑步Linux或者Android这样的操作系统，M系列最弱，不支持虚拟内存，主频一般不到100M Hz，内存和外存通常相对较小。我们为挥码枪选择的M核最大频率为72MHz。
简单来说，格甲所做的就是用M核挥码枪调试A核GDK8。
软件编译和刷挥码枪后，下一步是调试。委托硬件公司设计的板还没有回来。为了赶时间，我们不得不在开发板上建立一些电路。有些电路很容易建造，只要用杜邦线连接，但下面的电路很难击败小型软件合作伙伴。
简单来说，这个电路是将输入和输出合并为可以输入和输出的信号，即SWD在三个信号中SWDIO。
SWD是Serial Wire Debug的缩写，意思是通过串行通信来实现调试。经典的JTAG接口有TDI、TDO、TMS等9个信号，SWD把它缩小到三个，这是ARM公司杰作。
我在英特尔工作了十多年，当时我不太明白ARM。创业后慢慢认识ARM。如果有人问我，英特尔平台和ARM平台最大的区别是什么？简单来说，两者哲学不同，定位不同。
以调试接口为例，标准JTAG接口是英特尔的9个信号ITP接口是25个信号，后来进一步扩展XDP是60针的特殊接头。
不要低估这个接头，这个接头是一公一母，加上特殊的扁平连接线，但不便宜。
而ARM呢，觉得JTAG标准9针信号太多，要做的少到三个，一个必不可少的地方，一个时钟，一个输入输出。其实定义为四个比工业标准节省了一半，I/O分开，但是ARM将其定义为三条线，一条线既做输入又做输出，或者一段时间做输入，一段时间做输出，经常改变方向。
上面有一个小电路，里面有很多东西。有人问，既然右边是SoC以这个信号为输入和输出，那么为什么左边的M核要使用两个信号呢？
因为M核慢，SoC主频一般为1G以上，M核只有几十个M。上G主频A核SoC对于入和输出而言，频繁切换没有问题。它速度很快。但对于M核，如果使用信号进行输入和输出，并且频繁更换模式，则非常缓慢。因此，三叉电路是精心设计的ARM公司杰作。
有人说多信号少信号重要吗？
为了节约成本，降低价格，ARM这个平台使用了足够的大脑。每个地方都要找到优化的机会，几十年后，不断积累，不断优化。所以今天，英特尔平台的调试界面可以买到很多块ARMM核芯片。
然而，节约成本也是有代价的，有时会导致一些不便。例如，上述三叉电路将两个信号混合成一个，用赵本山的话说，两排破坏（混合）是一排。但为了直接连接左芯片的两个信号，导致短路，增加了电阻，即电路图中的电路R1.阻值为100欧姆。
对于硬件工程师来说，这个电路太简单了，很容易找到电阻。但对于软件团队来说，这并不容易，也不能直接用杜邦线来完成。
怎么办呢？
这时，我突然想起前几天整理旧东西的时候，看到一个小电路板，是女儿上信息课的小作品。几年前，电池的电用完了，没用。
但当时我没有扔掉这个小电路板，而是把它放在背包里，第二天上班带到办公室。
所以我很快就在办公室里找到了电路板。
更重要的是，看看上面的部件，只有一个100欧姆的电阻，即R3。
巧合的是，当缺少100欧姆的电阻时，我刚刚找到了100欧姆的电阻。而且这个电阻是老式的，比较大，手工焊接，没有新的贴片机小。
接下来是老程序员向年轻程序员展示硬件技能的时候。找出电烙铁，加热，熔化焊点，从废电路板上取下100欧姆的电阻。
下一步是找一段铜线，然后焊接上面讨论的三叉戟电路。三叉戟电路用了不到五分钟就完成了。
三叉电路实现后，原本停滞的测试任务可以继续。而且进展很快，春节前通信，中断恢复运行。
春节前，我忙着发布挥码枪GDK8.武城版还没有完全完成。一个大问题是USB协议在挥码枪和上位机之间USB接口，但主机识别USB设备不稳定，往往无法识别。
不稳定是不可接受的，所以春节后一上班，我们就调试挥码枪USB识别逻辑也不容易调整，尤其是没有USB分析仪。试着找几个软件分析仪，但是很不给力。
经过一周的努力，USB电源管理是解决问题的主要原因之一。前面说过ARM平台的一大特点是价格低廉。另一个相关特点是功耗低，省电。
为了省电，包括USBD（USB设备端)。春节前不稳定的原因有时是USBD被下电（Power off）或者挂起（Suspend）是的，为了省电。有时候碰巧能工作，因为我让它在休眠前开始工作。找到根源后，可以稳定识别，百发百中。
但还有一个问题，那就是主机发出了挥码枪的命令，没有回复，仿佛石头沉入大海。
昨天快下班的时候，终于找到了原因，不是挥码枪的问题，而是主机端的问题，主机端的代码也是新的，很多都是枚举主机的USB当设备出现把另一个烧录器设备当挥码枪，所以NDB发送的所有命令都发送给烧录器，根本没有发送挥码枪。
昨晚发现问题，赶紧下班。
今天是星期六。我去办公室加班，想摆脱昨天发现的问题。我以为很快就会解决这个问题，但在改变它之后，有一个新的问题，主机使用libusb图书馆无法打开挥码枪设备，报告No Entity Found。
于是又一次跟踪，libusb代码也是独特的写作风格，很多超大函数，一个函数往往是几百行。但是没有办法。别人免费开源已经很好了。
打不开的原因是libusb没有找到合适的后端。挥码枪是USB一个硬件上有多少复合设备？USB但是操作系统安装了设备WinUSB一般复合设备不使用驱动usbccgp.sys，就这样libusb头晕。匹配后端操作函数时，未安装合适的操作函数。winusb函数。
看着几百行的大函数，我不想改变它。所以先升级，从1.0.21升级到1.0.但问题依然存在。
夜幕降临时，我想出了一个解决办法，还是修改了挥码枪上的固件，修改，烧录，再试，成功了。
看着窗外，魔都已经昏暗了。
顺便说一句，下周六有一门公益课程——在调试器下体验编程前，春节休息了几周。
此外，格甲在3月份继续代表他C 技术会议(官网http://cpp-summit.org/)，欢迎老朋友从格甲买票，格甲会给你额外的礼物（^_^）。
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