Last Updated on 2023 年 3 月 24 日 by 小編

Raspberry Pi Debug Probe 是什麼 ？

Raspberry Pi Debug Probe 是一種 USB 設備，支援 UART 序列埠和標準 ARM 序列偵錯 (SWD) 界面。提供簡單、無焊接、可隨插即用的偵錯。

自從 2021 年 1 月樹莓派推出 Raspberry Pi Pico 和 Raspberry Pi RP2040 微控制器以來，如果使用 MicroPython 開發程式可以使用 Thonny 的單步執行進行偵錯，或者使用一個 Pico 來偵錯另外一個 Pico 的應用程式 ( Raspberry Pi Pico W Setup & Debugging ) 。

但這樣的開發流程並不順暢，因此身為首席硬體經理的 James Adams 出手了！ Raspberry Pi 在 2023/02/20 推出的 樹莓派偵錯器（Raspberry Pi Debug Probe）就是由他一手提出和設計的！其中的軟體是由 Jonathan Bell 所開發，靈感來自 DapperMime 這個使用 TinyUSB 實現 ARM 的 CMSIS-DAP 功能的專案。

樹莓派偵錯器 Raspberry Pi Debug Probe 是專門為 ARM-based MCU 設計的偵錯器！

Raspberry Pi Debug Probe 是一款基於 Raspberry Pi RP2040 微控制器的 USB 序列埠轉接頭，讓 Raspberry Pi Pico 和第三方的 RP2040 開發板或是其他 ARM 開發板能透過序列偵錯（SWD, Serial Wire Debug）和/或 通用非同步收發傳輸器（UART, Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）進行偵錯。和典型的 USB 序列埠轉接頭相比，其特點是能使用 SWD 和透過 OpenOCD 開發 bare metal 程式或是測試。

什麼是 Serial Wire Debug (SWD) ？

序列偵錯 (SWD, Serial Wire Debug) 是一種在 ARM 架構中使用的單線式偵錯介面。有別於傳統的 JTAG 使用五條線的連接方式，SWD 使用四條線包括一條雙向資料線 (SWDIO)、一條時脈線 (SWCLK)、一條重置線 (nRST)和一條接地線 (GND)。SWD 可以實現和 JTAG 相同的功能，包括單步執行、斷點偵錯、記憶體檢視和修改等操作，並且 SWD 可以在 CPU 執行時期，通過 SWDIO 線進行資料通訊，進行非侵入式偵錯，不會對 CPU 的正常執行產生影響。由於 SWD 線路簡單，具備低功耗和低成本優勢，特別適合在嵌入式系統中的偵錯和測試。

Debug Probe 特色

• 從 USB 到 ARM 序列偵錯 (SWD) 界面。
• 橋接 USB 到 UART 。
• 相容 CMSIS-DAP 標準。
• 可和 OpenOCD 和其他支援 CMSIS-DAP 的工具一起使用。
• 開源、易於升級的韌體。
• 支援 Windows、Linux(當然 Raspberry Pi 也可以)、和 Mac 平台。

Raspberry Pi Debug Probe 說明

所有基於 ARM 的現代微控制器，包括 RP2040，都支援 ARM 的 CoreSight 偵錯架構。例如 RP2040 使用的 Cortex-M0+，提供一個 存取連接埠 (Access Port, AP)，可用於單步執行、設定斷點、觀察暫存器的值或是透過處理器匯流排介面存取週邊設備等。而微控微控制器本身也會提供一個 偵錯連接埠 (Debug Port, DP)，可以在內部連接到系統中的每個 AP。因此透過 SWD 協定，主機可以控制每個微控器的核心 AP，並且偵錯在核心上執行的程序。 Debug Probe 提供 USB 和 SWD 協定的橋樑，因此不論是 Windows、Linux 或是 Mac，透過 USB 介面我們可以輕鬆的對 Pico 或是基於 ARM 的微控制器進行偵錯。

Raspberry Pi Debug Probe 內容物

Raspberry Pi Debug Probe 樹莓派偵錯器 內容物包含：

• Raspberry Pi Debug Probe（含塑膠外殼）x1
• Raspberry Pi USB microB Cable（一米）x1
• 3-pin JST 接頭轉 3-pin JST 接頭（15cm）x1
• 3-pin JST 接頭轉杜邦母頭（15cm）x1
• 3-pin JST 接頭轉杜邦公頭（15cm）x1

 

樹莓派偵錯器 參考資料

• Raspberry Pi Debug Probe: a plug-and-play debug kit for $12
• Getting Started With Pico
• Raspberry Pi Debug Probe

 

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