痞子衡嵌入式：Keil在线调试时设不同复位类型可能会导致i.MXRT下调试现象不一致(JLink/DAPLink)

Z时代
2024-01-10
分类：综合

　　大家好，我是痞子衡，是正经搞技术的痞子。今天痞子衡给大家分享的是Keil在线调试时设不同复位类型可能会导致i.MXRT下调试现象不一致。

　　本篇是《IAR EWARM复位类型》、《MCUXpresso IDE复位类型》的同系列篇，三大经典IDE（IAR EWARM、Keil MDK、MCUXpresso IDE）下的复位策略只剩 Keil MDK 没介绍了，心事不了，觉睡不好。今天痞子衡就来认真讲一下搞嵌入式生涯里最早接触的 IDE - Keil，完结这个系列。

Note: 痞子衡测试的Keil MDK版本是v5.31。

一、Keil调试机制与调试分类

　　关于 Keil MDK 下的调试机制原理在 Keil_v5ARMHlp 目录下没有找到专门的设计性文档，IDE 帮助手册 uv4.chm 里 Debugging 章节更多是介绍如何在 IDE 里使用下载调试功能。

　　不过调试机制在各 IDE 上大同小异，设计理念都是一致的，这部分建议参考《IAR EWARM复位类型》里的一、二章节。

二、复位类型全解析

　　好了，现在我们进入正题，开始介绍 Keil 下复位类型。我们知道不同硬件仿真器下复位功能有差异，痞子衡主要介绍 i.MXRT 上两种最常用的仿真器：J-Link 和 DAPLink。此外不管是哪种仿真器，其都借助了 Cortex-M7 内核功能，内核在 SCB 模块的 AIRCR 寄存器中集成了复位的支持，详见《IAR EWARM复位类型》的 3.1 Cortex-M7复位功能小节。

2.1 J-Link复位类型

　　Keil 里关于 J-Link 连接(Connect)和复位(Reset)是两级设置，先连接后复位，并且复位动作仅在勾选了"Reset after Connect"之后才有效。实际使用中推荐 Connect 选项固定设为"Normal"，且勾选上"Reset after Connect"，然后在 Reset 选项里指定想要的复位类型。

Note: 详细介绍可以查看 Keil_v5ARMHlpjlink.chm 文档中 Debug 小节

　　连接类型选项：

Normal：默认的连接策略，连接后只是将 PC 停在当前执行的指令处
with Pre–reset：在连接前，先执行一次 HW RESET
under Reset：在连接过程中一直保持 HW RESET 有效（该选项适用于用户程序误将 JTAG/SWD 禁掉的情况）

　　复位类型选项：

Normal（复位编号0）：默认的复位策略，对于i.MXRT来说等同于Core and peripherals方式
Core（复位编号1）：借助Cortex-M内核模块SCB中的AIRCR寄存器的VECTRESET位功能来复位Core
Reset Pin（复位编号2）：通过拉低J-Link的RESET引脚（一般也会接到MCU reset脚）来复位MCU
Core and peripherals（复位编号8）：借助Cortex-M内核模块SCB中的AIRCR寄存器的VECTRESET位和SYSRESETREQ位来同时复位Core和MCU外设模块

　　剩下几种复位类型不适用i.MXRT，暂不介绍。

2.2 DAPLink复位类型

　　Keil 里关于 DAP-Link 连接(Connect)和复位(Reset)也是两级设置，先连接后复位，并且复位动作仅在勾选了"Reset after Connect"之后才有效。实际使用中推荐 Connect 选项固定设为"Normal"，且勾选上"Reset after Connect"，然后在 Reset 选项里指定想要的复位类型。此外相比 J-Link 还多一个 "Stop after Reset "选项，这个选项用于永久使能应用程序复位向量的捕获，我们一般不勾选。

Note: 详细介绍可以查看 Keil_v5ARMHlpdapdebug.chm 文档中 Debug 小节

　　连接类型选项：

Normal：默认的连接策略，连接后只是将 PC 停在当前执行的指令处
with Pre–reset：在连接前，先执行一次 HW RESET
under Reset：在连接过程中一直保持 HW RESET 有效（该选项适用于用户程序误将 JTAG/SWD 禁掉的情况）
without Stop：连接后任 CPU 自由执行（适用于观测存储器或者外设 SFR 情况）

　　复位类型选项：

HW RESET：通过翻转DAPLink的nSRST/nRESET引脚（一般也会接到MCU reset脚）来复位MCU
SYSRESETREQ：借助Cortex-M内核模块SCB中的AIRCR寄存器的SYSRESETREQ位来同时复位MCU外设模块
VECTRESET：借助Cortex-M内核模块SCB中的AIRCR寄存器的VECTRESET位功能来复位Core

三、复位类型对在线调试的影响

　　复位类型对在线调试的影响分两种：一、是否影响应用程序正常调试；二、是否影响应用程序正常运行。对于第二点，因为应用程序的设计差异，无法确定复位类型的不同导致的未复位模块对其产生何种影响，因此我们暂不讨论这点，我们主要看第一点。

　　设置不同的复位类型是否影响应用程序正常调试（能否停在程序入口函数，能否进行单步）？痞子衡在MIMXRT1050-EVKB上实测了SDK里的led_blinky例程，选取了flexspi_nor_debug（在Flash）build做了很多组测试，结果如下：

例程Build

仿真器

复位类型

BootMode

调试现象

debug

J-Link

DAPLink

所有的（除了DAPLink下HW RESET）

2"b01 - SDP

2"b10 - Flash Boot

正常下载与调试

flexspi_nor_debug

J-Link

- Core

2"b01 - SDP

2"b10 - Flash Boot

正常下载与调试

flexspi_nor_debug

J-Link

- Normal

- Core and peripherals

2"b01 - SDP

关闭校验后可正常下载，但无法调试

flexspi_nor_debug

J-Link

- Normal

- Core and peripherals

2"b10 - Flash Boot

关闭校验后可正常下载，能正常调试

flexspi_nor_debug

J-Link

- Reset Pin

2"b01 - SDP

正常下载，但无法调试

flexspi_nor_debug

J-Link

- Reset Pin

2"b10 - Flash Boot

正常下载与调试

flexspi_nor_debug

DAPLink

- VECTRESET

2"b01 - SDP

2"b10 - Flash Boot

正常下载与调试

flexspi_nor_debug

DAPLink

- SYSRESETREQ

2"b01 - SDP

关闭校验后可正常下载，但无法调试

flexspi_nor_debug

DAPLink

- SYSRESETREQ

2"b10 - Flash Boot

正常下载与调试

flexspi_nor_debug

DAPLink

- HW RESET

2"b01 - SDP

2"b10 - Flash Boot

无法下载，报错无法停止CPU

　　从上表的测试结果，我们可以得到如下结论：

结论1：在Flash调试，要想正常调试，要么不复位片上外设（保留Flashloader对FlexSPI等模块的初始化），要么启动模式设成Flash Boot（让BootROM完成FlexSPI等模块的初始化），因为Clock/GPIO/FlexSPI的初始化必须保留，CPU才能正常获得Flash里指令。
结论2：JLink复位下，Keil MDK调试体验与其他IDE是一致的。
结论3：DAPLink复位下，Keil MDK下HW RESET方式复位可能会报奇怪的内核连接错误。

　　至此，Keil在线调试时设不同复位类型可能会导致i.MXRT下调试现象不一致现象痞子衡便介绍完毕了，掌声在哪里~~~