一款开源的无线CMSIS DAP ARM芯片下载调试器详细说明

概要

DRG WL-CMSIS-DAP V1.0模块专用于Cortex-M内核下载、调试和仿真的开发学习。
除此之外，还有两个附加用途：（1）可以作为USB转ttl（即usb转串口）的无线透传模块使用；（2）可以为51单片机下载程序。

1. 一般概念

1.1 CMSIS—DAP的一般概念

CMSIS-DAP是用于将调试端口连接到USB的调试单元的接口固件。
DRG WL-CMSIS-DAP V1.0是基于CMSIS-DAP的无线调试器，即插即用，速度快，支持虚拟串口。无线调试器包括HOST/TARGET，基于2. 4G无线通信，可对10m范围内的目标进行程序烧录和调试。

1.2 支持的芯片

WL-CMSIS-DAP支持的常见Cortex-M内核的Arm芯片，如stm32、gd32等，结果合理接线配置还可以为51单片机下载程序。参考常见问题4。

1.3 典型应用场景

在某些有线仿真器不便调试的场景, 例如目标始终处于移动状态(飞行器、小车、机器人等)，目标产品已经组装成产品形态，或者已安装在墙上或者高处等，此时使用无线调试器能较好的解决这些场景下的调试问题，有效提高
研发效率。

2. 原理图与尺寸图

2.1 Host端（发送端）原理图

2.2 Target（目标）端原理图

2.3 Host尺寸图

2.4 Target尺寸图

2.5 实物图

3. 使用方法

3.1 连接方法

3.1.1 整体连接

无线传输模块使用WiFi模块ESP8266, PA为25DB, 功率较高,可有效保证信号稳定性(WiFi使 用扩频原理实现无线通信，带宽和稳定性是其他无线通信方式如蓝牙、GFSK通信无法比的)

使用上和有线仿真器一样简单方便，无需使用上位机配置参数,也无需下载驱动。
使用TCP协议进行无线数据传输，全双工通信，带数据确认,丢包重传，能有效保证传输的可靠性和稳定性。

3.1.2 Target与Cortex-M3的ARM目标板连接

3.2 使用步骤

3.2.1 HOST端准备

HOST端接入PC的USB端口，HOST端的USB生成了CMSIS DAP设备和CDC串口设备，CMSIS DAP设备可以在keil软件中配置作为下载器，CDC串口设备可以用串口调试助手打开作为一个串口设备，插入PC后显示如下图所示，

3.2.2 TARGET端准备

当接受端和目标板连接之后，使用Type-C给接受端供电。当接受端和发射端都供电之后，3~5秒之后WiFi连接指示灯同时亮起，表示连接成功。

3.2.3 配置调试环境（以keil MDK 5为例）

• 配置路径
  启动keil5,在option→Debug栏中选择CMSIS-DAP Debugger
  
  
• FLASH下载设置
  

3.3 下载与仿真演示

3.3.1 下载

按照前面所述步骤配置好之后，即可点击“load”下载按钮开始下载，如下图。

3.3.2 仿真

进入调试状态：单击下图红框中的图标，可以进入或退出调试模式

进入调试模式后，会多一个调试的快捷工具栏，如下

复位：使程序复位到初始位置等待重新运行。

单步调试：也就是每点一次按钮，程序运行一步。遇到函数会进入函数。点击图标按钮，或者按快捷键F11。

逐步调试：即逐行调试，也就是每点一次按钮，程序运行一行。遇到函数不会进入函数。点击图标按钮，或者按快捷键F10。

跳出调试：即跳出函数调试，也就是每点一次按钮，程序跳出一个函数，直到跳出最外面的函数（main函数）。点击图标按钮，或者按快捷键Ctrl + F11。

运行到光标处：即将光标放在某一处，点击该按钮（或Ctrl + F11），程序执行到光标的位置就会停止下来（前提是程序能执行到光标的位置）

跳转到当前运行到的暂停行：这个功能在程序停止运行时有效，主要的作用就是我们打开了很多文件，不知道将程序翻到哪里去了，点击改按钮即可知道我们的程序暂停在那个位置。

调试窗口：是在调试的时候可以查看的窗口，这里有别于平时编辑状态下的窗口。平时编辑时View菜单下面的选项很小，但是进入调试模式，这里就多了很多选项，这些选项就是调试时查看的窗口（见下图）

内存窗口OR变量窗口：选中一个变量，鼠标右键即可选在“Add ‘变量名’ to…”添加到指定的观察窗口

系统外设窗口：即外设寄存器数值查看窗口

4. 常见问题

4.1 问题1

发射机和接收机的各种LED状态表示什么含义？

4.2 问题2

无线通信会断开，导致调试失败如何解决?
由于无线调试器工作在ISM 2.4G公共频段内，而蓝牙、wifi、以及部分遥控器均工作在此频段内，此频段内的电磁干扰较大，有一定可能会造通信失败。且假若您在室内进行调试，室内的物体遮挡、天线的位置，通信的径效应均有可能导致连接断开。当检测到连接断开后，发射器和接收机间会自动重新建立连接，请观察连接状态指示灯，即可重新进行调试。假若通信频繁断开，请检查接收机的供电是否稳定，适当调整位置、距离，其均有可能影响通信的稳定性。

4.3 问题3

可以支持多长距离的无线通信?
在空旷场地上，可以实现10m内的无线调试。

4.4 问题4

目前支持哪些芯片的调试烧录?
典型的使用场景为对单片机进行编程调试，理论上Cortex-M系列的内核均可以使用DAP进行烧录调试，典型的芯片如STM32全系列的芯片，GD32全系列，nRF51/52系列等，由于也支持JTAG协议，理论上可支持更多的芯片调试，如ARM Cortex-A系列，MIPS、DSP、 FPGA等。

4.5 问题5

在Linux下可以使用无线仿真器进行调试吗?
Linux下可以使用openocd配合DAP仿真器进行调试(windows下亦可使用openocd)，openocd是目前全世界流行且功能强大的开源调试器上位机，由于openocd是跨 平台的，你也可以在windows下使用openocd,通过编写适当的配置脚本，可以实现对芯片的调试、烧录等操作。由于涉及内容较多，更多说明请读者自行搜索，或者留言咨询。

5. USB转串口、无线透传功能

按照“3.1连接方法”配置好之后，即可作为无线串口使用，注意发射端和接收端的波特率相同即可。使用方法与普通的USB转TTL模块在usb转串口的应用方法相同。串口通讯的波特率可以支持到110bps~3000000bps，如下图所示为波特率3000000时的使用效果。注意：在使用时接收端、发送端的波特率要相同。

6. 为51单片机下载程序方法

6.1 HOST端准备

HOST端接入PC的USB端口，HOST端会虚拟出一个可以使用的串口，在“计算机-设备管理”中可以看到HOST插入后识别到的COM口。

6.2 TARGET端准备

当接受端和目标板连接之后，使用Type-C或杜邦线给接受端供电。当接受端和发射端都供电之后，3~5秒之后WiFi连接指示灯同时亮起，表示连接成功。

7.3 51单片机和TARGET端连接

注意：51单片机的GND接到TARGET端的Ng引脚

7.4 下载演示（以STC-ISP软件演示）

启动STC-ISP(V6.88L)软件，进入到下图所示界面。
1.选择对应的单片机型号（演示实验中以STC89C52RC单片机为例）；
2.选择对应的串口号（这里的COM22每台电脑不一样，请以自己的为准）；
3.选择需要下载的程序文件；
4.点击“下载/编程”按钮，开始下载
5.显示如下图中第五步，说明程序已经下载完成。
文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-469204.html

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