ULINKpro

Einblick mit CoreSight

Der ULINKpro Debug- & Trace-Adapter von Keil wurde speziell auf die Erfordernisse moderner, schneller 32 Bit Mikrocontroller mit Cortex-M3 Core zugeschnitten. Das Flaggschiff aus Keils ULINK Serie unterstützt ebenso die Architekturen Cortex-M1 und Cortex-M0 sowie Prozessoren mit ARM7 oder ARM9 Core.

Die leistungsfähige Debug-Technologie der Cortex-M Familie wird von ARM unter dem Begriff CoreSight for Cortex-M series processors beworben. CoreSight umfasst dabei als Oberbegriff alle Funktionen und Schnittstellen, welche das On-Chip Debug & Trace System der Cortex-M basierten Mikrocontroller betreffen.

Neben klassischen Funktionen, wie Start/Stop/Singlestep und (bis zu acht) Hardware Breakpoints, stehen dank CoreSight eine Reihe erweiterter Debug-Features zur Verfügung. Durch die enge Integration in den MCU-Core ist der Zugriff auf Speicheradressen und das Setzen von Breakpoints sogar bei laufendem Anwenderprogramm möglich.

JTAG und SWD Interface

CoreSight bietet hinsichtlich der Schnittstellen - neben dem bewährten JTAG-Anschluss - mit Serial Wire Debug (kurz: SWD) ein effizientes serielles Verfahren, welches mit wenigen MCU-Pins auskommt. Aber nicht nur bei Controllern mit niedrigem Pincount (kleinen Packages) erweist sich SWD als eine sehr vorteilhafte Methode. Optional kann dem Debugger über SWD ein zusätzliches Signal zugänglich gemacht werden, dieses Feature wird als Serial Wire Viewer (SWV) bezeichnet.

Event- und Data-Tracing

CoreSight ermöglicht via SWV den einfachen Zugang zu Trace-Informationen auf Cortex-M3 MCUs. Der Funktionsblock Data Watchpoint and Trace (DWT) erlaubt es, bis zu vier Variablen zu überwachen, um z.B. Timing Informationen zu erhalten, Interrupts zu beobachten, Ereignisse zu zählen oder den Program Counter zu überwachen.

Das Instrumentation Trace (ITM) Modul erlaubt es dem Anwender, eigene Kontrollmeldungen in den Trace Stream einzufügen. Natürlich ist der Klassiker unter den Debug-Methoden - das Einstreuen von printf()-Anweisungen - gleichfalls in der Lage, Meldungen zur Programmlaufzeit zu erzeugen. Im Gegensatz dazu arbeitet ITM aber nahezu verzögerungsfrei und vermeidet die Belegung von Pins und Resourcen, welche weiterhin dem Anwenderprogramm vorbehalten bleiben sollten.

Instruction Trace

Komplexe Mikrocontrolleranwendungen erfordern adäquate Analysemöglichkeiten. Der ULINK-Pro Debug- & Trace-Adapter bietet dem Entwickler Möglichkeiten, welche zuvor klassischen In-Circuit Emulatoren vorbehalten waren - bislang allerdings verbunden mit deutlich höheren Kosten und weitaus komplizierter in der Anwendung.

Instruction Trace gilt als die Königsdisziplin des Debugging und notwendige Voraussetzung für weiterführende Laufzeit- und Code Coverage Analysen. Innerhalb der CoreSight Technologie stellt die Embedded Trace Macrocell (ETM) einen Hochgeschwindigkeitskanal zur Beobachtung des MCU-internen Programmflusses zur Verfügung.

Top-Performance dank Streaming Trace

Die mittels Instruction Trace generierten Datenmengen können sehr umfangreich sein. Je schneller der Prozessortakt, umso ausgeprägter fällt dies ins Gewicht. Deshalb hat ARM zusätzlich zu dem seriellen Interface (SWD/SWV) einen schnellen, 4 Bit breiten Parallelport implementiert. Selbstverständlich wird auch dieser ETM-Port durch ULINKpro unterstützt.

Die Besonderheit: die Daten werden vom ULINKpro nicht, wie sonst üblich, in einem Buffer gesammelt und bei Erreichen einer Triggerbedingung vom Debug-Adapter an den PC zur Analyse weitergereicht. Statt dessen ist ULINKpro in der Lage, die vom ETM eintreffenden Daten sofort einer Hardwarekompression zu unterziehen und als kontinuierlichen Datenstrom an den PC zu senden. Dieses als Streaming Trace bezeichnete Verfahren verwendet eine High-Speed USB-Verbindung, wie sie heute an jedem leistungsfähigen Arbeitsplatzrechner anzutreffen ist.

Überlaufende Pufferspeicher oder verpasste Trigger-Events sind mit ULINKpro Vergangenheit. Die Kapazität zur Aufzeichnung der Trace-Daten wird allenfalls limitiert durch die Festplattenkapazität des verwendeten PCs, die Auswertung der Datenspur kann lückenlos und ohne Zeitdruck offline erfolgen.

Keil MDK-ARM

Der beste Debug Adapter nützt wenig ohne geeignete Software. Mit dem Microcontroller Development Kit für ARM bietet Keil eine leistungsfähige Toolchain für Ihre ARM7, ARM9 und Cortex-M3 Projekte!

Flash-Programmierung

ULINKpro kann als leistungsfähiger Flash-Programmer für eine Vielzahl von ARM Prozessoren eingesetzt werden. Der Erwerb zusätzlicher Software ist für diesen Zweck nicht erforderlich.

ULINK2

Wer einen günstigen und dennoch leistungsstarken Debug-Adapter ohne Streaming Trace und High-Speed USB sucht, wird beim ULINK2 fündig. Die Unterschiede und Gemeinsamkeiten von ULINKpro, ULINK2 und ULINK-ME zeigt diese Übersicht.

ULINK-ME

ULINK-ME ist ein besonders preisgünstiger JTAG-Adapter von Keil in Form einer Platine, also ohne Gehäuse. Der Funktionsumfang orientiert sich am ULINK2. Dieser Adapter ist ausschließlich erhältlich im Bundle mit Eval Boards.

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Letzte Änderung: 2024-05-29