OpenOCD小ネタ7 -JTAGKey2でSWDできるじゃない！-

20140708追：
ついにSWDに正式対応しました！
20140708追：



ここ数日OpenOCDのgerritにVersaloonのSWDサポートの修正が盛んに
あげられていて、私もいろいろﾖｲｼｮしております。同時に汎用のSWDドライバも
見直されどんどん変化しております。
その矢先になんかすごいの来てました。FTDIデバイスのSWD対応です！
しかも結線がめっちゃ簡単でJTAGKey2(Compatible)系のバッファがついたもの
でも極めて簡単な回路の追加でSWDれます♥

本来FTDIデバイスのSWD対応については約一年前、libswdというのがコミットに
当たりかけていたのですが実装に関する思想をめぐりくだらない激論となり
スクラップ状態で放り投げられていました。今回の奴はそれとは別のアプローチ
で実装された物のようです。末端ユーザーの私たちとしましてはちゃんと
動作して恩恵が受けられるのかが大事です。


そんな訳で早速試してみました！コードレビューにはJTAGで言うTDIとTDOの
間にトライステートバッファをおいてnTRSTでOEを制御してターゲットの
SWDIOと接続すべしと書かれております。SWCLKに関してはそのまんまTCKに
つなげばOKです。さらに"トライステートバッファ噛ますのめどいんなら
220~470ohmくらいの抵抗でワイヤードORでもいけるかもね"とさえ書かれて
いました。


もちろん私はお気楽に510ohmのカーボン抵抗でワイヤードOR作戦です。
当たり前ですがTDIが直接ターゲットのSWDIOに来てショートしないように
抵抗を配置してください。
(私のJTAGKey2Compatibleの回路はそれでも素子の即死はしないように配慮してます)

今回の実験対象はSWDのみ接続可能なNuvotonのCortex-M0コアの
Nano130SE3です。このマイコンも以前からちらっとお見せしていますが
NuvotonネタはFM3の修正がコミットされたら一気に攻めるので今は
まだ脇役なのです。もう少しお待ちください。
JTAGkey2はVref必須故にVersaloonの+3.3Vを拝借してターゲットに
供給しております。使用するOpenOCDは現在の最新のコミットベースの
Versaloon-SWD対応版と、同じく最新のコミットベースで
上記のコードレビューからCheckoutしてきたFTDI-SWD対応版＋αの
OpenOCDバイナリをそれぞれビルドし、VersaloonとJTAGKey2で
同一のelfファイルの書き込みとベリファイ速度を比較します。

↓んでこんなん出ました。
*JTAGKey2-SWD



> "C:¥Devz¥Coreutils¥bin¥make.exe" program

openocd -s C:/Devz/ARM/OCD/tcl -f interface/ftdi/jtagkey2.cfg -c "transport select swd" -f target/nano130se_swd_flash.cfg -c "mt_flash main.elf"

Open On-Chip Debugger 0.8.0-dev-00358-g5b3885f-dirty (2014-02-19-17:22)

Licensed under GNU GPL v2

For bug reports, read

	http://openocd.sourceforge.net/doc/doxygen/bugs.html

Info : Init SWD

swd

none separate

Info : add flash_bank nuc1x nano130se3.flash

adapter speed: 1000 kHz

cortex_m reset_config sysresetreq

Info : JTAG->SWD

Info : clock speed 1000 kHz

Info : SWD IDCODE 0x0bb11477

Info : nano130se3.cpu: hardware has 4 breakpoints, 2 watchpoints

target state: halted

target halted due to debug-request, current mode: Thread 

xPSR: 0xc1000000 pc: 0x000006ec msp: 0x20004000

auto erase enabled

Info : DeviceID : 0x00113034

Info : Detect NANO130SE3AN!

Info : Nuvoton NUC: Sector Erase ... (0 to 39)

Info : Nuvoton NUC: FLASH Write ...

wrote 20480 bytes from file main.elf in 2.452780s (8.154 KiB/s)

verified 20240 bytes in 0.203096s (97.322 KiB/s)

target state: halted

target halted due to debug-request, current mode: Thread 

xPSR: 0xc1000000 pc: 0x000006ec msp: 0x20004000

shutdown command invoked



> Process Exit Code: 0

> Time Taken: 00:04



*Versaloon-SWD


> "C:¥Devz¥Coreutils¥bin¥make.exe" program

openocd -s C:/Devz/ARM/OCD/tcl -f interface/vsllink_swd.cfg -f target/nano130se_swd_flash.cfg -c "mt_flash main.elf"

Open On-Chip Debugger 0.8.0-dev-00350-g6c74255-dirty (2014-02-19-11:18)

Licensed under GNU GPL v2

For bug reports, read

	http://openocd.sourceforge.net/doc/doxygen/bugs.html

Info : OpenOCD runs in SWD mode

none separate

Info : add flash_bank nuc1x nano130se3.flash

adapter speed: 1000 kHz

cortex_m reset_config sysresetreq

Info : Versaloon(0x15)by Simon(compiled on Sep  5 2013)

Info : USB_TO_XXX abilities: 0x0000176E:0x010001EF:0xC0000007

Info : clock speed 1000 kHz

Info : SW-DP IDCODE: 0x0bb11477

Info : nano130se3.cpu: hardware has 4 breakpoints, 2 watchpoints

target state: halted

target halted due to debug-request, current mode: Thread 

xPSR: 0xc1000000 pc: 0x000006ec msp: 0x20004000

auto erase enabled

Info : DeviceID : 0x00113034

Info : Detect NANO130SE3AN!

Info : Nuvoton NUC: Sector Erase ... (0 to 39)

Info : Nuvoton NUC: FLASH Write ...

wrote 20480 bytes from file main.elf in 1.905981s (10.493 KiB/s)

verified 20240 bytes in 0.203097s (97.321 KiB/s)

target state: halted

target halted due to debug-request, current mode: Thread 

xPSR: 0xc1000000 pc: 0x000006ec msp: 0x20004000

shutdown command invoked



> Process Exit Code: 0

> Time Taken: 00:02


ログも微妙に違いますが書き込みベリファイの速度に注目すると…
JTAGKey2-SWDが
wrote 20480 bytes from file main.elf in 2.452780s (8.154 KiB/s)
verified 20240 bytes in 0.203096s (97.322 KiB/s)
Versaloon-SWDは
wrote 20480 bytes from file main.elf in 1.905981s (10.493 KiB/s)
verified 20240 bytes in 0.203097s (97.321 KiB/s)
となり、JTAGKey2-SWDの方は書き込みでは2割ほどパフォーマンスが
落ちますがまだコードが練られてない段階ながらも十分実用レベルで
使用可能なことが分かりました♥
ついでにトライステートバッファによる制御がなくても抵抗一本でお手軽に
既存のFT2232系のJTAGデバッガがSWDにも対応できるのでなんというか
CMSIS-DAPとは一体何だったのか感すらあります。

というわけでまだまだコードの手直しが必要な段階ですがFTDIデバイスの
SWD対応はシンプルかつ強力なポテンシャルを秘めていると言えるでしょう！

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