Отладочный порт

Порт отладки — это диагностический интерфейс (сродни порту компьютера ), включенный в электронную систему или интегральную схему для облегчения проектирования , изготовления , разработки , начальной загрузки , настройки , отладки и после продажи внутрисистемного программирования . В общих чертах, порт отладки не требуется для конечного использования и часто скрыт или отключен в готовых продуктах.

Если порт отладки установлен в системе с высоким уровнем доступности или безопасности , он может продолжать работать в качестве системного монитора для проверки целостности готового продукта. В недорогой или крупносерийной электронике порты отладки иногда оставляют включенными, чтобы избежать затрат на изменение конструкции, и могут использоваться моддерами и хакерами для получения контроля над устройством или доступа к дополнительным функциям.

Порты аппаратной отладки

УАРТ
Повсеместные порты JTAG на микросхемах
Порт отладки с малым количеством контактов на оригинальной Xbox , используемый моддерами.
Serial Wire Debug (SWD), повсеместно встречающийся в Arm Cortex-M. микроконтроллерах
Интерфейс режима фоновой отладки (BDM)
Программный и отладочный интерфейс
Отладка Нексуса

Отладочные порты на микропроцессорах

Микропроцессоры представляют собой исключительно сложные устройства, которые обычно содержат более миллиарда внутренних транзисторов, а иногда и более одного триллиона. ^[1]

Отладочные порты на микроконтроллерах

Микроконтроллеры, как правило, меньше, чем основные процессоры, но в настоящее время они настолько развились на территорию системы на кристалле (SoC), что MCU может быть почти единственным сложным чипом, остающимся на плате конечного применения (с дополнительными чипами, предназначенными для специализированных электрических устройств). такие функции, как переключение уровня и улучшенная защита от электростатического разряда ).

Микроконтроллеры SoC обычно используют внутреннюю флэш-память в качестве хранилища программ, а также могут содержать внутренние предохранители конфигурации на основе EEPROM , правильная конфигурация которых важна для включения микроконтроллера в правильном рабочем режиме; порт отладки может быть единственным способом первоначально настроить дерево часов или загрузить первую программу после изготовления.

Обновление прошивки USB-устройства

Примерно с 2010 года в широкий класс микроконтроллеров интегрированы периферийные устройства USB с обновлением прошивки устройства (DFU) в заводском ПЗУ. ^[2] Этот класс микроконтроллеров подойдет любителям, которые не хотят вкладывать средства в аппаратные средства, необходимые для доступа к специализированным портам отладки, таким как JTAG .

Эти устройства разработаны таким образом, чтобы быть устойчивыми к блокированию . Неправильную загрузку прошивки легко восстановить, удерживая специальный вывод в активном состоянии, из-за чего чип загружался с использованием внутреннего заводского ПЗУ , что делает интерфейс программирования доступным через встроенный USB-контроллер. DFU можно рассматривать как форму порта отладки, реализованную программно, а не аппаратно. Однако это в значительной степени сводит на нет функциональность отладки выделенного аппаратного порта отладки, поскольку отладка программного обеспечения, которое также реализует ваш интерфейс отладки, по своей сути ненадежно, но только при правильном функционировании.

См. также

Ссылки

^ Грушка, Джоэл (18 августа 2020 г.). «Cerebras Wafer Packs содержит 2,6 триллиона транзисторов ЦП и 850 000 ядер» . ExtremeTech.com . Экстремальные технологии . Проверено 5 сентября 2020 г.
^ «AN10986: Внутрисистемное программирование USB с помощью LPC1300 (версия 1)» (PDF) . nxp.com . НХП Полупроводники . 24 сентября 2010 г. Проверено 5 сентября 2020 г.

[1] Грушка, Джоэл (18 августа 2020 г.). «Cerebras Wafer Packs содержит 2,6 триллиона транзисторов ЦП и 850 000 ядер» . ExtremeTech.com . Экстремальные технологии . Проверено 5 сентября 2020 г.

[2] «AN10986: Внутрисистемное программирование USB с помощью LPC1300 (версия 1)» (PDF) . nxp.com . НХП Полупроводники . 24 сентября 2010 г. Проверено 5 сентября 2020 г.

[1]

[2]