基于arduino-due，jlink以及OpenOCD的zephyr调试平台的搭建

前文讲到zephyr内核编译后在stm32-f411re nucleo平台上运行以及调试，其实除了上文提到的这款st平台，最新的zphyer sdk已经支持很多种开源硬件开发板，arduino-due就是其中的另一块．不过与st平台不同的是,arduino-due并没有st-link那样的板载调试器供开发调试，所以调试时需要连接调试器进行调试，本文就介绍如何使用jlink和openOCD来调试运行zephyr内核的arduino-due平台． 　 　开发环境: 　Ubuntu-14.04, kernel 4.4.0 　arduino-due开发板 　segger j-link adaptor. (固件v9.4, clone版某宝采购)，支持swd+jtag 　OpenOCD v1.0版

步骤 　如何下载zephyr内核代码，准备开发环境前文有讲述，这里不再详细叙述，直接进编译步骤．

step 1:　编译运行于arduino_due开发版的zephyr内核

　　　执行完环境变量初始化步骤后，　进入到zephyr/samples/hello_world目录，执行 make BOARD=arduino_due 　　　

./outdir/arduino_due/zephyr.bin就是要烧写进Flash的二进制文件．

step2: 烧写: 　 　 连接host PC和arduino平台，　Micro-B口连接到目标板的PRograming port，　也就是距离电源口近的那个口． 　　　连接后，如果一切顺利，/dev/目录下会生成 /dev/ttyACM0，这个是usb虚拟的串口设备节点. 　　　 　　　 接着执行下面的命令，设置 ttyACM0设备的波特率为1200,　根据平台手册，1200波特率为执行erase flash必须的参数配置． stty -F /dev/ttyACM0 speed 1200 cs8 -cstopb -parenb

波特率配置成功后，在hello_Word目录下，执行命令 　　　 bossac -p ttyACM0 -e -w -v -b ./outdir/arduino_due/zephyr.bin 　　　 　进行平台烧录，　bossac是用于arduion_due的开源烧录工具，　其代码可以到github下载: 　git clone https://github.com/shumatech/BOSSA.git

　经过简单的./configure, make，install后，即可使用． 　 　下图展示的是烧写过程: 　

烧写完成后，新开一个shell会话，执行 sudo minicom -D /dev/ttyACM0 -o命令连接串口，　然后按平台复位键对平台进行复位，　便可以在串口终端看到内核的打印输出:

注意:　使用usb串口看打印，执行烧写命令时候必须关闭minicom和/dev/ttyACM0的连接，否则会有干扰导致烧录失败(“SAM-BA Operation failed”，要避免此问题可以使用usb转串口的板卡跳线到平台tx0,gnd，miniCOM连接/dev/ttyUSBx即可(原因可能是原理图上tx0和 ATMEGA16U2-MU tx是同一个网络，有冲突)．

debug环境搭建:

本文介绍的调试链路示意图如下所示:

先上图:

关于跳线连接，按照arduino-due原理图和jlink引脚排布图逐一连接 tms, tck, tdi, tdo四条线，　due的jtag口非常小，　要注意跳线焊接处不要短路． openOCD自带的jlink.cfg无法直接使用，报错大部分是因为脚本漏掉某些配置，google了老半天，再加上自己的一些理解，　修改成下面这样子: OpenOCD tcl目录自带的配置文件jlink.cfg原本只有一行（第７行)，一开始时openOCD报告很多error 和warning，后来几经周折，逐个的去google, baidu找答案，CPU tap配置时考虑到due使用的是sam3x8e主控，看了一下只有target/at91sam3XXX.cfg比较靠谱，　一步步的修改成上图的样子，过程不再赘述．

修改完毕后，执行 命令　openocd -f ./interface/jlink.cfg,　如下图所示，无错误无警告，　表示连接成功

新开一个shell, 执行gdb会话，　如下图的命令序列．

ok，gdb和目标平台连接成功，此时可以执行基本的gdb命令调试zephyr内核了，　是不是很爽？

arduino_due平台有上的自带10 pin的mini jtag connector公口，国内很难找到与之对应的connector, 所以试验的时候跳了线，　swd口和jtag口是复用pin的，本试验原本打算使用jtag口功能，所以拉了四根主要信号线(TMS,TDO,TDI, TCK)，　 对应jlink.cfg文件　 　transport select jtag 后面在gdb调试的时候，　发现jtag连接不是很稳定，openOCD与gdb的连接经常掉线，于是就改jlink.cfg为swd模式尝试，没想到这一试结果非常满意． ＃transport select jtag transport select swd 现在还不清楚jtag模式为什么不稳定，猜测或许是有些线没有接上，比如jtag规定的reset, vcc, gnd等等，这也要看tap,　有些主控仅仅接上面４条线即可． swd模式下，需要的引脚数目比jtag要少，主要有两条 MCU的JTMS/SWDIO接JTAG口的TMS； MCU的JTCK/SWCLK接JTAG口的TCK。 jtag和swd接口这样的定义，无论是配置采用swd或者jtag模式，都不需要重新跳线，两种模式切换不依赖硬件电路，非常方便．

发现jlink脚本只要对jlink.cfg稍作修改，注明调试接口，其他配置用 -f　选项再次导入文件．

执行openOCD时候，用-f选项后跟配置文件，　即可在jlink.cfg文件的基础上再导入额外配置，　变成　openocd -f interface/jlink.cfg -f target/at91sam3XXX.cfg　（或者openocd -f interface/jlink.cfg -f board/atmel_sam3x_ek.cfg　导入板级配置文件也可）

openOCD　-f　选项可以多次使用，可以使多个的配置文件生效．

openOCD连接成功后，默认情况下并不复位CPU，直接gdb登录3333端口连接，会出现”WARNING! The target is already running. >All changes GDB did to registers will be discarded! Waiting for target to halt.”警告，　如果想从_reset处从头开始debug, 可以给利用 >openOCD的 -c　选项发送复位命令给处理器，完整的命令是　openocd -f ./tcl/interface/jlink.cfg -f ./tcl/target/at91sam3XXX.cfg -c >’init’ -c ‘reset halt’， 如果是attach模式，只执行 init, halt　两个命令就可以了．

ok ,done. J-link接口定义

segger jlink引脚排列: