AT32講堂018 | Segger Jscope波形軟件在AT32 MCU的使用

J-Scope簡(jiǎn)介

什么是J-Scope

J-Scope是Segger推出的一款免費(fèi)軟件，用于MCU運(yùn)行時(shí)，實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)的波形。

J-Scope分為HSS和RTT兩種模式：

1）HSS模式直接使用J-Scope加載MDK或IAR的可執(zhí)行文件即可，操作簡(jiǎn)單但采樣速度較慢；2）RTT模式只需要在用戶程序里添加Segger的RTT組件，操作稍麻煩但是采樣速度更快更實(shí)用。

軟/硬件版本

硬件-JLINK：常見(jiàn)的JLINK BASE需要V9及以上版本；而JLINK PRO或JLINK ULTRA使用V4及以上版本即可。

軟件-MDK：MDK4或MDK5皆可。本專題配套的例程需使用MDK5。

支持的設(shè)備

1）J-Scope在HSS（High-Speed-Sampling）模式下支持的內(nèi)核如下：圖1. HSS模式支持的設(shè)備

2）J-Scope在RTT（Real-Time Transfer）模式下支持的內(nèi)核如下：

圖2. RTT模式支持的設(shè)備

不同版本JLINK速度對(duì)比

截圖中的數(shù)據(jù)主要對(duì)于HSS模式說(shuō)的，而RTT模式?jīng)]有這些限制，基本JLINK速度支持到多大，RTT就可以達(dá)到多大。

對(duì)于JLINK BASE來(lái)說(shuō)，基本都是截圖里面的Other選項(xiàng)，也就是說(shuō)在HSS模式下支持10個(gè)變量采集，采樣速度1KHz。

圖3. J-Link采樣速度

J-Scope環(huán)境準(zhǔn)備

此處以MDK5為例，硬件以AT32F403A為例。

J-Scope安裝

1）解壓xx\AN0044_Segger_Jscope_on_AT32_MCU\JScopeTool\Setup_JScope_V6xxm.zip；

2）雙擊Setup_JScope_V6xxm.exe，開(kāi)始安裝。

3）點(diǎn)擊點(diǎn)擊NEXT，繼續(xù)安裝。

圖4. JScope安裝點(diǎn)擊NEXT

4）點(diǎn)擊I Agree同意協(xié)議。

圖5. JScope安裝 點(diǎn)擊I Agree

5）選擇快捷方式添加位置，此處選擇了添加到開(kāi)始菜單，然后點(diǎn)擊NEXT繼續(xù)安裝。

圖6. JScope安裝 點(diǎn)擊NEXT

6）點(diǎn)擊Browse選擇安裝路徑。

圖7. JScope安裝 點(diǎn)擊Browse選擇安裝路徑

7）在彈出的界面選擇路徑，然后點(diǎn)擊確認(rèn)。用戶可自行選擇安裝路徑，本示例選擇安裝在D:\tool\J_Scope。

圖8. JScope安裝選擇安裝路徑

8）點(diǎn)擊Install開(kāi)始安裝。

圖9. JScope安裝 點(diǎn)擊Install

9）點(diǎn)擊Finish完成安裝。

圖10. JScope安裝 點(diǎn)擊Finish

安裝AT32相關(guān)package

先解壓xx\AN0044_Segger_Jscope_on_AT32_MCU_2.x.x\JScopeTool\PACKs_V2.x.x.zip；

然后再解壓Keil5_AT32MCU_AddOn.zip

然后分別安裝ArteryTek.AT32F403A_407_DFP.2.x.x.packSegger_AT32MCU_AddOn.exe。

安裝ArteryTek.AT32F403A_407_DFP.2.x.x.pack1）雙擊ArteryTek.AT32F403A_407_DFP.2.x.x.pack開(kāi)始安裝。

2）點(diǎn)擊NEXT繼續(xù)安裝。

圖11. AT32 package安裝 點(diǎn)擊NEXT

3）點(diǎn)擊Finish完成安裝。

圖12. AT32 package安裝 點(diǎn)擊Finish安裝Segger_AT32MCU_AddOn.exe1）雙擊Segger_AT32MCU_AddOn.exe開(kāi)始安裝。

2）在彈出界面點(diǎn)擊Browse以選擇安裝路徑。

圖13. AT32 package安裝 點(diǎn)擊Browse

3）選擇安裝路徑：注意，安裝路徑必須選擇JLink的安裝路徑，否則找不到JLinkDevices.xml，無(wú)法安裝。

圖14. AT32 package安裝 選擇安裝路徑

4）點(diǎn)擊Start，開(kāi)始安裝。

圖15. AT32 package安裝 點(diǎn)擊Start

5）若安裝成功，會(huì)綠色字體提示安裝成功。

圖16. AT32 package安裝 安裝成功

6）若安裝失敗，則會(huì)紅色字體提示失敗原因：此處是安裝路徑不對(duì)，因此找不到JLinkDevices.xml文件。重新安裝，正確選擇安裝路徑為JLink安裝路徑即可。

圖17. AT32 package安裝 安裝失敗

HSS（High Speed Sampling） 模式

HSS模式簡(jiǎn)介

HSS模式比較簡(jiǎn)單，僅需大家將MDK生成的可執(zhí)行文件xxx.axf或者IAR生成的可執(zhí)行文件xxx.out文件加載到JScope軟件里面即可。

硬件連接：使用標(biāo)準(zhǔn)的下載接口（VCC，GND，SWDIO，SWCLK和NRST）或三線JLINK-OB（GND,SWDIO,SWCLK）即可。

優(yōu)勢(shì)：隨時(shí)可以連接目標(biāo)板，不影響目標(biāo)板的正常功能，不需要額外資源。無(wú)需用戶寫(xiě)目標(biāo)板代碼。

劣勢(shì)：相對(duì)RTT模式，采樣速度慢，基本固定在1KHZ左右，僅適用于變量變化速度低于1KHZ的情況。

使用方法

此處以MDK5為例，硬件以AT32F403A為例。生成可執(zhí)行文件打開(kāi)MDK工程，編譯、下載程序，并生成可執(zhí)行文件HSS.axf。新建工程打開(kāi)J-Scope后，新建工程：圖18. 新建工程（HSS）配置工程圖19. 配置工程（HSS）1）JLINK接口選擇：大家通常使用的JLINK都是USB接口，所以此處選擇USB。2）目標(biāo)器件選擇：此處選擇AT32F403AVGT7。

圖20. 目標(biāo)器件選擇(HSS)

3）目標(biāo)接口和速度選擇：

目標(biāo)接口：根據(jù)應(yīng)用程序配置，選擇SWD/JTAG均可。本例程選擇的SWD，所以這里也選擇SWD。JLINK速度：JLINK速度配置不要太高，這里選擇4000kHz。圖21. 接口、速度選擇(HSS)

4）模式選擇：此處選擇HSS。

5）選擇可執(zhí)行文件：此處在MDK例程的路徑里找到可執(zhí)行文件（HSS.axf）。

圖22. 選擇可執(zhí)行文件（HSS）

6）配置完成，點(diǎn)擊ok，完成配置。

選擇要查看的變量1）打勾選中；

2）點(diǎn)擊ok。

圖23. 選擇要查看的變量（HSS）開(kāi)始運(yùn)行1）單擊紅點(diǎn)，開(kāi)始顯示數(shù)據(jù)。

2）此時(shí)跳出警告，點(diǎn)擊OK即可。

圖24. 開(kāi)始運(yùn)行（HSS）

圖25. 顯示的波形（HSS）

RTT（Real Time Transfer） 模式

RTT模式簡(jiǎn)介

RTT模式類似于串口上傳數(shù)據(jù)。需要移植RTT組件,配置上行緩沖區(qū)，發(fā)送數(shù)據(jù)等操作。硬件連接：使用標(biāo)準(zhǔn)的下載接口（VCC，GND，SWDIO，SWCLK和NRST）或三線JLINK-OB（GND,SWDIO,SWCLK）即可。優(yōu)勢(shì)：

• 允許比HSS更高的數(shù)據(jù)采樣速度，高達(dá)2 MB/S。即使目標(biāo)上有512字節(jié)的小緩沖區(qū)，也可以達(dá)到1 MB/S。
• 數(shù)據(jù)采集與目標(biāo)板應(yīng)用程序的執(zhí)行同步，因?yàn)閼?yīng)用程序決定何時(shí)采樣數(shù)據(jù)。
• 時(shí)間戳等數(shù)據(jù)可以添加到數(shù)據(jù)樣本中。

劣勢(shì)：

• 需要移植RTT組件等操作，較HSS模式更麻煩一些。

使用方法

移植RTT組件1）將以下4個(gè)文件復(fù)制到MDK工程路徑下，并添加進(jìn)工程。圖26. RTT組件(RTT)圖27. 將RTT組件添加到MDK工程(RTT)2）使用下述函數(shù)，配置上行緩沖區(qū)：

• 第一個(gè)參數(shù)：buffer索引--此處選擇1；
• 第二個(gè)參數(shù)：數(shù)據(jù)格式--固定格式為JScope_xy；

xy支持的格式如下：

表1. 數(shù)據(jù)格式例如：

"JScope_u4u2"：表示包含32bit無(wú)符號(hào)數(shù)據(jù)和16bit無(wú)符號(hào)數(shù)據(jù)，且數(shù)據(jù)順序按照u4u2的排列順序。

"JScope_t4i4u2"：表示包含32bit 時(shí)間戳，32bit有符號(hào)數(shù)據(jù)和16bit無(wú)符號(hào)數(shù)據(jù)，且數(shù)據(jù)順序按照t4i4u2的排列順序。

• 第三個(gè)參數(shù)：緩沖區(qū)buffer選擇；
• 第四個(gè)參數(shù)：buffer size；
• 第五個(gè)參數(shù)：模式--使用RTT模式的話，最后一個(gè)參數(shù)僅支持SEGGER_RTT_MODE_NO_BLOCK_SKIP和SEGGER_RTT_MODE_BLOCK_IF_FIFO_FULL。此處選擇SEGGER_RTT_MODE_NO_BLOCK_SKIP。

3）調(diào)用SEGGER_RTT_Write函數(shù)發(fā)送數(shù)據(jù)：4）編譯、下載應(yīng)用程序。打開(kāi)J-Scope，新建工程圖28. 新建工程（RTT）配置工程圖29. 配置工程（RTT）1）JLINK接口選擇：大家通常使用的JLINK都是USB接口，所以此處選擇USB。

2）目標(biāo)器件選擇：此處選擇AT32F403AVGT7。

圖30. 目標(biāo)器件選擇（RTT）

3）目標(biāo)接口/速度選擇：

目標(biāo)接口：根據(jù)應(yīng)用程序配置，選擇SWD/JTAG均可。本例程選擇的SWD，所以這里也選擇SWD。JLINK速度：這里選擇默認(rèn)的4000kHz。圖31. 接口/速度選擇（RTT）

4）模式選擇：此處選擇RTT。

5）配置完成，點(diǎn)擊ok，完成配置。

開(kāi)始運(yùn)行單擊紅點(diǎn)，開(kāi)始顯示數(shù)據(jù)。圖32. 開(kāi)始運(yùn)行（RTT）

圖33. 顯示的波形（RTT）

J-Scope軟件介紹

界面介紹

圖34. J-Scope界面介紹

數(shù)據(jù)導(dǎo)出

J-Scope支持導(dǎo)出CSV或原始的RAW格式的數(shù)據(jù)。

1）若采樣正在進(jìn)行，則需要先停止運(yùn)行：

圖35. 停止運(yùn)行

2）點(diǎn)擊File->Export Data：

圖36. 導(dǎo)出數(shù)據(jù)

3）填寫(xiě)文件名->點(diǎn)擊保存：

圖37. 保存數(shù)據(jù)文件

4）打開(kāi)RTT.CSV可以看到存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，如下圖：

圖38. 查看數(shù)據(jù)文件

快捷鍵

圖39. 快捷鍵

例程

注：所有project都是基于keil 5而建立，若用戶需要在其他編譯環(huán)境上使用，請(qǐng)參考AT32xxx_Firmware_Library_V2.x.x\project\at_start_xxx\templates中各種編譯環(huán)境（例如IAR6/7,keil 4/5）進(jìn)行簡(jiǎn)單修改即可。

HSS模式

1）解壓并打開(kāi)xx\AN0044_Segger_Jscope_on_AT32_MCU_2.x.x\SourceCode\J-Scope_HSS_V2.x.x。

2）應(yīng)用程序定義兩個(gè)全局變量Test_Data1，Test_Data2。

3）新建J-Scope工程，再選中采樣變量（Test_Data1，Test_Data2），再點(diǎn)擊開(kāi)始運(yùn)行即可。

圖40. 應(yīng)用程序HSS

RTT模式

1）解壓并打開(kāi)xx\AN0044_Segger_Jscope_on_AT32_MCU_2.x.x\SourceCode\J-Scope_RTT_V2.x.x.

2）移植RTT組件；

3）main.c包含SEGGER_RTT.h文件；

4）定義兩個(gè)全局變量Test_Data1，Test_Data2；5）上行緩沖區(qū)配置：

5）上行緩沖區(qū)配置：

6）數(shù)據(jù)輸出：

7）然后新建J-Scope RTT工程，再點(diǎn)擊運(yùn)行即可觀察波形。

圖41. 應(yīng)用程序RTT關(guān)于雅特力雅特力科技于2016年成立，是一家致力于推動(dòng)全球市場(chǎng)32位微控制器(MCU)創(chuàng)新趨勢(shì)的芯片設(shè)計(jì)公司，專注于ARM Cortex-M4/M0+的32位微控制器研發(fā)與創(chuàng)新，全系列采用55nm先進(jìn)工藝及ARM Cortex-M4高效能或M0+低功耗內(nèi)核，締造M4業(yè)界最高主頻288MHz運(yùn)算效能，并支持工業(yè)級(jí)別芯片工作溫度范圍（-40°~105°）。雅特力目前已累積相當(dāng)多元的終端產(chǎn)品成功案例：如微型打印機(jī)、掃地機(jī)、光流無(wú)人機(jī)、熱成像儀、激光雷達(dá)、工業(yè)縫紉機(jī)、伺服驅(qū)控、電競(jìng)周邊市場(chǎng)、斷路器、ADAS、T-BOX、數(shù)字電源、電動(dòng)工具等終端設(shè)備應(yīng)用，廣泛地覆蓋5G、物聯(lián)網(wǎng)、消費(fèi)、商務(wù)及工控等領(lǐng)域。