BF-20 jtag

BF20 – JTAG dla ARM­ów z interfejsem USB
Instrukcja obsługi
Copyright (c) 2007­2008 Boff
BF-20 JTAG dla ARM-ów z interfejsem USB
Spis treści
1. Opis urządzenia................................................................................................................................3
2. Instalacja oprogramowania w Windows...........................................................................................4
3. Instalacja oprogramowania w UBUNTU Linux...............................................................................5
4. Płyta LiveDVD.................................................................................................................................6
5. Skrypty openocd...............................................................................................................................6
6. Skład zestawu BF-20........................................................................................................................7
-2-
www.boff.pl
BF-20 JTAG dla ARM-ów z interfejsem USB
1. Opis urządzenia
BF-20 jest narzędziem umożliwiającym debugowanie programów oraz programowanie
pamięci FLASH wielu rodzin mikrokontrolerów z rdzeniem ARM wyposażonych w interfejs JTAG.
Jest on w pełni zgodny z interfejsem OOCDLINK dzięki czemu może on współpracować z
otwartym debugerem OPENOCD, umożliwiając pracę zarówno w niedocenianym środowisku
Linux oraz Windows. BF-20 oprócz interfejsu JTAG zawiera dodatkowy interfejs szeregowy
RS232, który może być wykorzystany na przykład do wyświetlania logów wysyłanych z urządzenia
poprzez port szeregowy RS232 mikrokontrolera. Interfejs BF-20 zasilany jest z uruchamianej
płytki, i umożliwia współprace z układami zasilanymi napięciem 5V oraz 3,3V. Za pomocą BF-20
użytkownik może przejąć kontrolę nad rdzeniem mikrokontrolera, oraz jego peryferiami i na
przykład wymusić pracę krokową, ustawiać pułapki sprzętowe, podglądać stan rejestrów i pamięci.
Na rysunku 1, 2 przedstawiono sygnały interfejsu JTAG, oraz RS232.
Rysunek 2: Złącze RS232
Rysunek 1: Złącze JTAG
Złącze JTAG jest 20 stykowym złączem zgodnym ze standardem WIGGLER, dzięki czemu za
pomocą prostej taśmy (wchodzi w skład zestawu), urządzenie możemy podłączyć do wielu
zestawów ewaluacyjnych różnych firm (np. zestawy ZL-xx Kamami). Z linii VREF (1), pobierane
jest napięcie zasilające urządzenie. Złącze interfejsu RS232 posiada wyprowadzone wszystkie linie
modemowe, i poziomy napięć sygnałów na tym interfejsie odpowiadają napięciu doprowadzonym
do linii VREF złącza JTAG.
Uwaga! Należy pamiętać aby do złącza portu szeregowego nie dołączać sygnałów z portów
RS232 pracujących w standardzie napięciowym +/-12V, bo to grozi uszkodzeniem układu,
lub uszkodzeniem portu USB komputera.
BF-20 posiada 4 diody sygnalizujące stan pracy urządzenia. Dioda USBPwr umieszczona od strony
interfejsu USB sygnalizuje obecność napięcia zasilającego z portu USB. Dioda TargetPwr
sygnalizuje obecność napięcia zasilającego na płytce do której dołączony jest JTAG. Dioda SerTx
sygnalizuje nadawanie danych przez interfejs RS232 urządzenia, natomiast dioda SerRx
sygnalizuje odbieranie znaków poprzez dodatkowy port szeregowy urządzenia BF-20
-3-
www.boff.pl
BF-20 JTAG dla ARM-ów z interfejsem USB
2. Instalacja oprogramowania w Windows
Proces rozpoczynamy od instalacji sterowników systemowych, w tym celu z katalogu bf20
kopiujemy na dysk plik CDM 2.04.06 WHQL Certified.zip, oraz rozpakowujemy go. Do złącza
USB komputera podłączamy JTAG-a BF-20, w tym momencie system Windows powinien wykryć
nowe urządzenie, a następnie powinno się pojawić okienko instalacji sterowników.
Należy tutaj wybrać opcje Instalacji sterowników z określonej lokalizacji. w następnym ooknie
dialogowym należy podać katalog zawierający pliki ze sterownikami, w tym celu klikamy na
przycisk przeglądaj, a następnie wybieramy katalog gdzie zostały rozpakowane sterowniki, i
wciskamy przycisk DALEJ>
Po tej czynności system Windows powinien odnaleźć odpowiedni sterownik i zainstalować go w
systemie. Aby upewnić się, że sterowniki zostały prawidłowo zainstalowane możemy wejść w
managera urządzeń i sprawdzić czy w systemie istnieje urządzenie wirtualnego portu szeregowego.
Przy okazji możemy zanotować numer tego portu, ponieważ jest to dodatkowy port szeregowy,
-4-
www.boff.pl
BF-20 JTAG dla ARM-ów z interfejsem USB
który jest dostępny w urządzeniu BF-200.
Uwaga! Aktualne sterowniki dla JTAG-a BF-20 możemy zawsze pobrać ze strony
internetowej http://www.ftdichip.com/Drivers/VCP.htm
Gdy upewnimy się, że sterowniki zostały zainstalowane poprawnie, przystępujemy do instalacji
programu OpenOcd. W tym celu z płyty DVD należy uruchomić program openocdr592-20080419.exe, znajdujący się w katalogu bf20 oraz zainstalować go tak jak każdy inny
program dla systemu Windows. Najnowszą wersję programu OpenOCD możemy pobrać zawsze ze
strony www.yagarto.de.
3. Instalacja oprogramowania w UBUNTU Linux
W linuxie standardowo nie potrzebujemy instalować sterownika dla BF-20, ponieważ jest on
domyślnie obsługiwany przez jądro linuxa. Jedyną czynnością jaką musimy wykonać jest instalacja
programu obsługi JTAG-a OpenOCD. Najprostszym sposobem na instalację oprogramowania jest
jego zainstalowanie z repozytorium na przykład za pomocą managera pakietów synaptic, poprzez
zaznaczenie odpowiedniej opcji rys (n)
Niestety instalacja openocd z repozytorium ma tę wadę że program ten jest niezbyt aktualny, oraz
wykorzystywanie otwartych sterowników libftdi, które niestety są troche niestabilne. Dlatego
zalecamy instalację przygotowanego przez nas programu OpenOCD, który znajduje się w katalogu
bf20 na płycie DVD, lub kompilację aktualnej wersji openocd z najświeższych źródeł dostępnych
na stronie http://openocd.berlios.de/web/ Opiszemy teraz sposób instalacji programu openocd z
płyty DVD. Najpierw z katalogu bf20 (płyta DVD), skopiować do katalogu domowego plik
openocd-r383-i386.tar.gz . Następnie należy rozpakować archiwum za pomocą polecenia sudo tar
xvfz openocd-r383.tar.gz -C / , a następnie wydać polecenie sudo ldconfig. Po wykonaniu tych
-5-
www.boff.pl
BF-20 JTAG dla ARM-ów z interfejsem USB
czynności program jest już gotowy do użycia, możemy sprawdzić poprawność instalacji wywołując
z konsoli polecenie openocd. Program powinien zwrócić wówczas informację o wersji oraz
informację o braku pliku konfiguracyjnego.
$URL: svn://svn.berlios.de/openocd/trunk/src/openocd.c $
Info:
options.c:51 configuration_output_handler(): couldn't open script file
openocd.cfg
Error:
jtag.c:1424 jtag_interface_init(): JTAG interface has to be specified,
see "interface" command
4. Płyta LiveDVD
Do zestawu BF-20 dołączana jest płyta DVD z bootowalnym systemem linux zawierającym
kompletne środowisko uruchomieniowe dla mikrokontrolerów ARM, umożliwiające pisanie oraz
uruchamianie oprogramowania dla mikrokontrolerów ARM. W skład środowiska wchodzi
–
kompletny bootowalny system ubuntu linux
–
kompilator języka C/C++ dla mikrokontrolerów ARM
–
debugery: arm-elf-gdb, cgdb, arm-elf-gdbtui
–
Kompletne środowisko IDE eclipse
Aby skorzystać ze wspomnianego środowiska musimy uruchomić komputer, oraz ustawić go w
BIOS-ie tak, aby uruchamiał się z płyty. Na płycie CD w katalogu /usr/share/doc/boff umiesczono
przykładowe projekty dla zestawów ZL11ARM/ZL10ARM firmy Kamami. Pokażemy teraz jak w
najprostszy sposób skompilować oraz zaprogramować pamięć FLASH mikrokontrolera LPC2142.
W katalogu /usr/share/doc/boff/lpc214x zawarto przykład mrugający diodami LED D0..D7
zestawu ZL11ARM. Aby skompilować ten program uruchamiamy terminal a następnie za pomocą
polecenia cp /usr/share/doc/boff/lpc214x ~ , kopiujemy do katalogu domowego przykład.
Następnie przechodzimy do tego katalogu za pomocą polecenia cd ~/lpc214x i kompilujemy
przykład za pomocą polecenia make. Po wykonaniu tej czynności w katalogu powstanie plik
example.hex, służący do programowania procesora. Aby zapisać program do pamięci FLASH
mikrokontrolera należy teraz wydać polecenie make install. Polecenie to wywołuje program
obsługi jtaga openocd, wraz ze skryptem, który programuje pamięć FLASH mikrokontrolera. Po
zakończeniu programowania diody zestawu ZL11ARM powinny wyświetlać efekt węża świetlnego.
5. Skrypty openocd
Program OpenOCD do prawidłowej pracy potrzebuje skryptów, których zadaniem jest opis
aktualnie używanego interfejsu JTAG, typu procesora, oraz szeregu innych parametrów. Skrypty te
zawierają szereg komend tekstowych dla programu OpenOCD ustawiające różnorodne parametry.
Podstawowe przykłady oraz skrypty dla mikrokontrolerów STR912, LPC214x, oraz AT91RM9200
zostały dołączone do płyty. Oczywiście sam JTAG umożliwia programowanie dużo większej gamy
procesorów. Program OpenOCD jest intensywnie rozwijany i lista obsługiwanych przez niego
procesorów stale się rozrasta. Wiele przykładowych skryptów konfiguracyjnych można znaleźć w
internecie, na przykład na stronie domowej projektu OpenOCD http://openocd.berlios.de/web/ .
Aby skorzystać ze skryptów zawartych w internecie należy zmodyfikować opis interfejsu
sprzętowego tak jak poniżej:
-6-
www.boff.pl
BF-20 JTAG dla ARM-ów z interfejsem USB
#interface
interface ft2232
ft2232_layout oocdlink
ft2232_vid_pid 0x0403 0x6010
ft2232_device_desc "OOCDLink A"
Pierwsza linia informuje debuger OpenOCD, aby korzystał ze sterownika ft2232, kolejna linia
zawiera informację o modelu JTAGA. Następnie kolejne linie zawieraja konfiguracje identyfikatora
USB urządzenia, oraz opis interfejsu urządzenia. Szczegółowe informację na temat konfiguracji
,poszczególnych poleceń oraz możliwości OpenOCD opisane są na stronie domowej projektu
OpenOCD http://openocd.berlios.de/web/
6. Skład zestawu BF-20
W skład zestawu JTAG BF-20 wchodzą następujące elementy:
–
Urządzenie JTAG BF-20 zgodne z intefejsem OOCDLINK
–
Kabel Wiggler umożliwiający dołączenie JTAG-a do urządzenia
–
Bootowalna płyta DVD zawierająca UBUNTU LINUX oraz kompletne środowisko
uruchomieniowe dla mikrokontrolerów ARM.
-7-
www.boff.pl