通过EFM32系列Demo调试外部MCU方法指南

时间： 2019-07-30 来源：世强

技术问答

1 Debug原理概述

Debug是通过芯片内置的硬件模块记录处理器做的事情，然后把相关的信息送出到外面的调试器供使用者查看、分析的过程。常见的ARM Debug接口有JTAG、ETM、SWD；常见的调试工具有Trace32，J-Link等。

1.1 JTAG
JTAG是一种国际标准测试协议（IEEE 1149.1兼容），主要用于芯片内部测试。现今多数的高级器件都支持JTAG协议,如DSP、FPGA、ARM、部分单片机器件等。标准的JTAG接口是4线：
TCK为测试时钟输入；
TDI为测试数据输入，数据通过TDI引脚输入JTAG接口；
TDO为测试数据输出，数据通过TDO引脚从JTAG接口输出；
TMS为测试模式选择，TMS用来设置JTAG接口处于某种特定的测试模式；TRST为测试复位，输入引脚，低电平有效。

1.2 ETM
ETM，嵌入式跟踪宏单元。
由于微控制器带有大量的片内存储器，因此不能简单地通过观察外部管脚来确定处理器核是如何运行的。ETM对深嵌入处理器内核提供了实时跟踪能力。它向一个跟踪端口输出处理器执行的信息。软件调试器允许使用JTAG接口对ETM进行配置并以用户易于理解的格式显示捕获到的跟踪信息。ETM直接连接到ARM内核而不是主AMBA 系统总线。

1.3 SWD
SWD，串行总线调试技术。它提供了两条串行数据线：
SWCLK：串行时钟，外部调试器给出；
SWDIO：串行双向数据线。
通过SWDIO和SWCLK，SWD提供了高性能的串行调试接口，与JTAG和ETM相比，SWD占用更少的IO资源。

1.4 EFM32家族内置的调试接口
ZG系列只有SWD接口；TG，G，除了SWD以外增加SWO接口；LG，GG和WG既有SWD接口又有ETM接口。

2 EFM32 Demo板调试外部MCU的方法

2.1 Demo调试接口原理

板载MCU和外部Debug接口通过多路单刀单掷开关及电压转换器件连接到Demo的板载控制器BC。调试的时候，由BC控制Debug接口是接入到板载MCU还是连接至外部的Debug接口，同时外部电路根据软件作出相应的更改，以达到调试的多样性，最大限度的发挥Demo板的调试功能。

2.2 Demo板调试外部MCU的步骤
下面以STK3200 Demo板为例来说明使用SWD接口来调试外部EFM32TG110 MCU调试步骤及配置方法。

2.2.1 根据原理图连接SWD接口

如上图所示，按照图示把外部MCU的SWD引脚连接至Demo板的Debug接口。其中SWCLK和SWDIO是必须的，SWO是可选的，Debug接口的Reset连接至MCU的Reset。

2.2.2 连接MCU及Debug接口电源
参考2.2.1的图示，给外部MCU供电，同时把Debug接口的Vtarget和GND连接到外部MCU的VMCU。使用时注意：Vtarget不是一个电源输出引脚，不能直接供电给外部MCU，而是电压转换的一个外部参考电压。

2.2.3 软件配置Demo板的Debug模式
1. 首先把Demo板通过USB连接至PC机，打开Simplicity Studio，studio检测到设备以后点击下图红色标示的Kit Manager图标：

软件配置Demo板的Debug模式

2. 如下图所示，把Debug Mode由MCU更改为OUT：

把Debug Mode由MCU更改为OUT

2.2.4 选择Demo板VMCU的供电源

如下图所示，通过切换开关把电源切换到Debug一端，或者BAT一端，如果由电池供电的话。

选择Demo板VMCU的供电源

然后，用mini USB连接Demo和PC，在Simplicity Studio中点击检测连接的设备，就会看到连接的设备信息，如下图所示：

2.2.5 其他注意事项
如果按照上述步骤还是检测不到设备的话，按如下方法检测：
1）请使用万用表按照上述原理检查导线的导通性，确保导线、飞线、跳线连接完好。
2）如果导线连通性没问题，请使用示波器测量Debug接口上SWCLK和SWDIO的波形，看是否有通信的数据。如果没有，请按照2.2.3配置，如果有，但是信号很弱，请参考2.2.2配置，如果信号很好，还是不能检测到设备，请检查2.2.4的配置过程。

3 参考文献

（1） EFM32 Debug and Trace - AN0043
（2） USER MANUAL - Starter Kit EFM32ZG-STK3200
（3） EFM32 Zero Gecko STK Schematic-BRD2010A-B00

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全部评论（2）

konglinghuan Lv5. 技术专家 2019-10-29

学习
用户67461347 Lv3. 高级工程师 2017-11-30

你好，我按照以上步骤调试自己的产品，但是看不到Debug接口上SWCLK和SWDIO的波形，Debug Mode由已经改为OUT了，怎么回事？SWDIO接口会有持续的时钟信号出来是吗？

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型号- EFM32GG395F1024-BGA120,EFM32ZG103F16,EFM32GG895F1024-BGA120,EFM32GG380F1024,EFM32ZG108F32-QFN24,EFM32TG230F16-QFN64,EFM32GG980F1024,EFM32GG330F512-QFN64T,EFM32ZG110F16-QFN24T,EFM32GG995F512G-E-BGA120R,EFM32GG890F1024-BGA112,EFM32TG825F16-BGA48,EFM32ZG222F32-QFP48,EFM32GG942F512,EFM32GG295F1024,EFM32GG940F1024-QFN64T,EFM32GG942F1024-QFP64,EFM32ZG110F4,EFM32ZG108F32,EFM32TG225F16-BGA48,EFM32ZG110F8,EFM32GG880F512-QFP100,EFM32TG108F32,EFM32TG210F16-QFN32,EFM32GG980F512-QFP100,EFM32GG332F512-QFP64T,EFM32GG332F1024,EFM32TG110F4,EFM32GG330F512,EFM32TG842F16,EFM32TG825F16,EFM32GG232F1024-QFP64,EFM32TG110F8,EFM32ZG103F8-QFN16,EFM32ZG103F32,EFM32GG842F512,EFM32GG395F1024-BGA120T,EFM32GG842F512-QFP64,EFM32GG330F1024-QFN64T,EFM32TG230F8,EFM32ZG,EFM32GG330F1024,EFM32GG942F512-QFP64,EFM32ZG222F32,EFM32GG230F512-QFN64T,EFM32TG840F16-QFN64,EFM32GG990F512-BGA112,EFM32ZG210F16-QFN32,EFM32GG380F1024-QFP100,EFM32GG332F512-QFP64,EFM32GG232F512-QFP64,EFM32ZG110F16,EFM32GG880F1024G-E-QFP100,EFM32TG822F8-QFP48,EFM32ZG108F4-QFN24,EFM32TG210F32-QFN32,EFM32TG232F32-QFP64,EFM32GG390F512-BGA112,EFM32TG108F16,EFM32GG390F1024,EFM32TG230F16,EFM32TG110F16-QFN24,EFM32TG108F4-QFN24,EFM32ZG222F32-QFP48T,EFM32ZG210F32,EFM32GG840F1024G-E-QFN64,EFM32TG222F16,EFM32GG880F512,EFM32GG940F1024,EFM32GG290F1024-BGA112,EFM32ZG222F16,EFM32TG210F8,EFM32GG295F512-BGA120,EFM32TG840F8-QFN64,EFM32TG210F32,EFM32TG842F32-QFP64,EFM32TG842F8-QFP64,EFM32TG232F8-QFP64,EFM32TG108F8-QFN24,EFM32GG232F1024G-E-QFP64,EFM32GG890F512-BGA112,EFM32GG,EFM32ZG210F16-QFN32T,EFM32ZG108F4-QFN24T,EFM32TG840F32,EFM32GG332F1024-QFP64,EFM32TG222F32-QFP48,EFM32TG222F8,EFM32ZG110F4-QFN24T,EFM32TG825F8,EFM32TG230F8-QFN64,EFM32ZG222F16-QFP48,EFM32ZG108F8-QFN24,EFM32ZG103F32-QFN16,EFM32GG895F512,EFM32TG840F8,EFM32GG290F1024,EFM32ZG210F8-QFN32T,EFM32GG840F512-QFN64,EFM32ZG110F32,EFM32GG890F1024,EFM32GG380F512-QFP100,EFM32ZG108F16-QFN24T,EFM32GG980F1024-QFP100,EFM32TG222F32,EFM32GG380F512G-E-QFP100,EFM32GG232F512,EFM32GG880F1024-QFP100T,EFM32TG232F8,EFM32TG108F4,EFM32GG395F512-BGA120,EFM32TG108F8,EFM32GG990F1024-BGA112T,EFM32GG990F512,EFM32TG822F32,EFM32ZG210F16,EFM32GG895F1024,EFM32GG842F1024,EFM32GG995F1024-BGA120,EFM32TG842F32-QFP64T,EFM32GG380F1024G-E-QFP100,EFM32TG822F32-QFP48,EFM32GG880F1024-QFP100,EFM32ZG108F16-QFN24,EFM32GG890F512,EFM32TG108F32-QFN24,EFM32ZG222F16-QFP48T,EFM32TG840F32-QFN64T,EFM32GG390F1024-BGA112,EFM32TG840F16,EFM32TG822F16,EFM32GG230F1024-QFN64,EFM32ZG222F4-QFP48,EFM32GG280F1024,EFM32TG225F8-BGA48,EFM32TG842F16-QFP64,EFM32TG,EFM32GG995F512,EFM32GG895F512-BGA120,EFM32ZG103F4,EFM32TG825F32-BGA48T,EFM32TG222F16-QFP48,EFM32ZG103F8,EFM32GG880F1024,EFM32ZG210F32-QFN32T,EFM32GG332F512,EFM32ZG210F4-QFN32,EFM32GG280F512-QFP100T,EFM32ZG110F4-QFN24,EFM32GG395F1024,EFM32GG900F1024,EFM32TG110F4-QFN24,EFM32GG980F512,EFM32ZG110F32-QFN24,EFM32GG840F512,EFM32GG840F512-QFN64T,EFM32TG822F16-QFP48,EFM32TG232F16-QFP64,EFM32TG842F8,EFM32TG110F32-QFN24T,EFM32TG232F16,EFM32GG330F1024-QFN64,EFM32GG940F1024-QFN64,EFM32GG230F512G-E-QFN64,EFM32TG210F16,EFM32GG995F1024,EFM32TG110F32-QFN24,EFM32GG330F512-QFN64,EFM32GG230F512-QFN64,EFM32GG380F512-QFP100T,EFM32ZG110F16-QFN24,EFM32TG232F32,EFM32GG332F1024G-E-QFP64,EFM32GG232F1024,EFM32GG230F1024-QFN64T,EFM32ZG210F32-QFN32,EFM32GG940F512,EFM32ZG108F32-QFN24T,EFM32GG330F1024G-E-QFN64,EFM32ZG110F8-QFN24,EFM32ZG222F8,EFM32ZG222F4,EFM32TG222F8-QFP48,EFM32GG840F1024,EFM32ZG222F8-QFP48T,EFM32ZG210F8-QFN32,EFM32ZG110F8-QFN24T,EFM32GG840F1024-QFN64,EFM32GG900F512,EFM32ZG110F32-QFN24T,EFM32GG295F512,EFM32TG225F32-BGA48,EFM32GG980F1024-QFP100T,EFM32TG110F8-QFN24,EFM32TG210F8-QFN32,EFM32GG295F1024-BGA120,EFM32TG225F16,EFM32TG110F32,EFM32GG280F512,EFM32ZG210F8,EFM32GG280F512-QFP100,EFM32ZG222F16-OFP48T,EFM32ZG210F4,EFM32GG390F512,EFM32TG110F16-QFN24T,EFM32GG842F1024-QFP64,EFM32ZG222F8-QFP48,EFM32ZG108F8-QFN24T,EFM32TG210F32-QFN32T,EFM32GG990F1024-BGA112,EFM32GG232F512-QFP64T,EFM32TG230F32,EFM32TG840F32-QFN64,EFM32GG280F1024-QFP100T,EFM32GG940F512-QFN64,EFM32GG280F1024G-E-QFP100,EFM32GG995F512G-E-BGA120,EFM32GG280F1024-QFP100,EFM32TG230F32-QFN64,EFM32TG822F32-QFP48T,EFM32GG380F512,EFM32GG995F512-BGA120,EFM32GG290F512,EFM32ZG108F4,EFM32GG230F1024,EFM32TG222F32-QFP48T,EFM32ZG108F8,EFM32GG980F512-QFP100T,EFM32TG825F8-BGA48,EFM32GG230F512,EFM32ZG103F4-QFN16,EFM32GG942F1024,EFM32TG842F32,EFM32TG225F8,EFM32ZG103F16-QFN16,EFM32ZG108F16,EFM32TG110F16,EFM32TG822F8,EFM32GG290F512-BGA112,EFM32TG225F32,EFM32GG395F512,EFM32TG825F32-BGA48,EFM32TG825F32,EFM32GG990F1024,EFM32GG842F1024G-E-QFP64R,EFM32GG880F512-QFP100T

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Silicon Labs（芯科科技） AN0014 EFM32定时器模块应用笔记

型号- 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

应用笔记或设计指南 - SILICON LABS - Rev 1.08 - 2016年06月20日 PDF 英文下载

【产品】最大工作频率48MHz的微控制器，嵌入式应用最佳选择

Silicon Labs新推出微控制器EFM8UB3系列，Flash容量为40kB，在512字节扇区内支持在线可编程，提供非易失性数据存储，同时支持固件的现场升级。提供独立的片上系统解决方案，具有多功能的外设接口。

新产品发布时间 : 2018-02-08

使用第三方JLINK烧录器烧录和调试Silicon Labs EFM32目标板时，需要怎么连线？

使用第三方JLINK烧录器烧录和调试Silicon Labs EFM32目标板时需要连接SWCLK、SWDIO、RESET和GND，如果使用烧录器供电还需连接VDD。

技术问答发布时间 : 2017-05-05

为了降低功耗，是否可以在超低功耗睡眠模式下，单独开启EFM32ZG系列32位单片机的内部AD的时钟，在MCU睡眠情况下进行AD采样？

EFM32系列单片机具有多种低功耗模式，包括EM1、EM2、EM3和EM4，由于在EM2-EM4模式下高速时钟以及外设会关闭，所以AD只能工作在EM1低功耗睡眠模式下，该模式下可以单独开启AD时钟并进行采样，结合DMA可以在MCU睡眠模式下实现AD采样。

技术问答发布时间 : 2017-05-05

EFM32系列MCU在Simplicity studio中如何通过 printf 定向到 LEUART？

对于printf函数的使用，与芯片有关，与调试器有关，与软件平台也有关。Silicon Labs公司的EFM32产品，它使用的是J-Link调试器、通过SWO接口对外输出数据，以实现printf函数功能。所以，它不能通过配置LEUART来实现。EFM32可以在simplicity studio、keil、IAR等3个平台下调试，在各自的平台下，都可以实现printf函数功能。需要注意的是，在硬件连接上，EFM32产品的SWO口，务必要连接到调试接口上。具体实现方法及相关例程，请参考应用笔记《AN0043 EFM32的调试和跟踪》。下载地址：http://www.sekorm.com/doc/43632.html

技术问答发布时间 : 2017-06-12

EFM8BB1系列8位微控制器参考手册

型号- EFM8BB10F2G-QFN20,EFM8BB10F8I-A-QSOP24,EFM8BB10F2,EFM8BB10F4,EFM8BB10M1069F8GM,EFM8BB10M1069F8GM-AR,EFM8BB10F8,EFM8BB10F8G-A-QSOP24,EFM8BB10F8I-A-QFN20,EFM8BB10F2G-A-QFN20R,EFM8BB10F2G-A-QFN20,EFM8BB10F8G-A-SOIC16,EFM8BB10F8G-A-QFN20,EFM8BB10F8G-A-SOIC16R,EFM8BB10M1069F8GM-A,EFM8BB1,EFM8BB10F4G-A-QFN20R,EFM8BB10F4G-A-QFN20,EFM8BB10F2I-A-QFN20R,EFM8BB10F2G,EFM8BB10F8G-A-QFN20R,EFM8BB10F8G-A-QSOP24R,EFM8BB10F8G-QSOP24,EFM8BB10F2I-A-QFN20,EFM8BB10F8G-QFN20,EFM8BB10F8I-A-QFN20R,EFM8BB10F4G,EFM8BB10F8G

用户指南 - SILICON LABS - Rev. 0.2 - 2018年01月11日 PDF 英文下载

Silicon Labs（芯科科技） AN0047 EFM32图形显示驱动微控制器应用笔记

型号- 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应用笔记或设计指南 - SILICON LABS - Rev 1.05 - 2016年06月20日 PDF 英文下载