痞子衡嵌入式:超级下载算法RT-UFL v1.0在IAR EW for Arm下的使用


  痞子衡主导的"学术"项目 《RT-UFL - 一个适用全平台i.MXRT的超级下载算法设计》 v1.0 版发布近 4 个月了,部分客户已经在实际项目开发调试中用上了这个超级下载算法,目前反馈还可以,但这个超级下载算法远未到成熟状态,痞子衡正在策划 v2.0 版本。

  • RT-UFL v1.0下载地址: https://github.com/JayHeng/RT-UFL/archive/refs/tags/v1.0.zip

  超级下载算法 RT-UFL v1.0 版本主要针对 Segger J-Link 调试器,开发测试也都是在 J-Link Commander 和 J-Flash 软件下进行的,但其实它也适用各大常用 IDE,今天我们就来聊聊它在 IAR EW for Arm 下的使用:

一、准备测试环境

  首先需要准备好测试环境,包含必要的软件和硬件,痞子衡的环境如下:

  • 集成开发环境: IAR EW for Arm v8.50.6,点此下载
  • 软件开发包: SDK_2.10.0_EVKB-IMXRT1050(Toolchain需包含IAR),点此下载
  • 软件驱动: J-Link driver v6.86f,点此下载
  • 硬件工具: J-Link Plus调试器
  • 硬件开发板: MIMXRT1050-EVKB (Rev.A1)

  上述软件环境里,IAR 版本与 SDK 软件包版本之间没有明确依赖关系,但 J-Link 软件驱动版本与 IAR 版本之间有一些关联,具体在下面 2.2 节里会提及。

  J-Link 软件驱动不是一定限制在 v6.86f,只是超级下载算法 v1.0 是在这个版本下详细测试的,其他 J-Link 版本也可能适合,具体需要进一步测试。

二、在IAR EW for Arm下使用步骤

2.1 将超级下载算法包打进J-Link驱动

  第一步其实跟 IAR 无关,因为是基于 J-Link 的超级下载算法,所以要给 J-Link 软件驱动先打个更新包,具体参照 《超级下载算法RT-UFL v1.0发布,附J-Link下安装教程》 一文。

  • Note: IAR 安装过程中会顺便在 IAR SystemsEmbedded Workbench 8.50.6armin 路径下安装一个默认的 J-Link 驱动(版本不可控,应该是跟 IAR 版本匹配的),但为了避免不可预见的问题发生,最好自己手动安装一个明确的 J-Link 驱动版本来使用(痞子衡安装在了 C: ools_mcuSEGGERJLink_V686f)。

2.2 为IAR指定包含超级下载算法的J-Link驱动

  在默认情况下,所有 IAR 工程都统一使用 IAR 安装目录下自带的 J-Link 软件驱动及其下载算法(假定 App 工程选项设置里仿真器选择的是 J-Link,且不用 IAR 下载算法),但是我们为了超级下载算法额外安装了一个指定版本的 J-Link 软件驱动(v6.86f),因此我们需要指定 IAR 去使用包含超级下载算法的 J-Link 驱动,这里不是在 App 工程选项里设置,而是需要借助 JLinkDLLUpdater.exe 工具。

  在我们额外安装的包含超级下载算法的 C: ools_mcuSEGGERJLink_V686f 目录下,有一个名为 JLinkDLLUpdater.exe 的小工具,双击这个工具,便可看到其搜索到了当前 PC 环境下安装的 IDE 列表,有我们正在使用的 IAR v8.50.6,勾选上 IAR 便能完成 J-Link 驱动的指定。

  其实痞子衡当前 PC 上安装了两个版本的 IAR,分别是 v8.50.6 和 v9.10.2,不过 J-Link v6.86f 版本下的 JLinkDLLUpdater.exe 仅识别出了 IAR v8.50.6,这意味着,如果你安装的是 IAR v9.10.2,可能无法去指定使用 额外安装的 J-Link v6.86f 版本驱动。后来痞子衡安装了最新的 J-Link v7.56b,它下面的 JLinkDLLUpdater.exe 能将两个版本的 IAR 都识别出,这就是文章前面提及的 J-Link 驱动版本与 IAR 版本的关联限制。

2.3 使用IAR打开一个SDK工程

  现在我们需要一个 IAR 工程,这里我们直接打开 SDK_2.10.0_EVKB-IMXRT1050oardsevkbimxrt1050demo_appsled_blinky 工程,注意将工程切换到 flexspi_nor build,即代码 XIP 执行版本。

2.4 确保板卡处于Flash启动模式且SDK工程能够XIP

  然后将板卡供上电,确保板卡处于 NOR Flash 启动模式(Boot Mode 以及 Boot Cfg 要设置正确),然后再检查一下 IAR 工程里的 Flash 启动头是否与板卡上的实际 Flash 型号相匹配。

  • Note:要想在 IDE 设置的 Hardware Reset 复位类型下实现在 Flash 调试,上述条件必须要满足,但如果改为 Software/Core Reset 类型,则板卡启动模式以及工程里 Flash 启动头并不影响调试。

2.5 在SDK工程设置里使用J-Link下载算法

  IAR 支持非常多种类的硬件仿真器,这里我们首先需要在工程选项 Debugger/ Setup 下的 Driver 下拉菜单里选择 J-Link/J-Trace,表明目标板卡上连接的是 J-Link 型硬件仿真器。

  然后就来到了全文中最关键的设置了,工程选项 Debugger/ Download 下的 Use flash loader(s) 这个选项默认是勾选的,即代表不管外面连接的是哪种硬件仿真器,统一使用 IAR 目录下自带的 .out 下载算法,但是我们一定要将这个勾选给去掉,因为我们要用指定的 J-Link 软件驱动下的超级下载算法。

  • Note: IAR 安装目录 IAR SystemsEmbedded Workbench 8.50.6armconfigflashloaderNXP 下自带的 .out 格式下载算法同时适用 CMSIS-DAP 型和 J-Link 型硬件仿真器,因此哪怕连接的是 J-Link 仿真器,也可以有两种不同类型下载算法选择,这点上 IAR 与上一篇介绍的 MCUXpresso IDE 算法使用设计不太一样。

2.6 选择合适的超级下载算法进行在线下载调试

  还差最后一步就可以愉快地在 Flash 调试了,我们将 J-Link 仿真器连接上板卡,点击 IAR 菜单栏 Download and Debug 按钮进行调试,发现竟然报错了,似乎有下载过程,但无法单步跑。这其实是可以理解的,因为我们还没有选择合适的超级下载算法,至少在 IAR 工程选项里没有显式的去选。

  其实 IAR 工程设置里并没有给我们主动选择 J-Link 下载算法的机会,它自己偷偷通过工程选项里的 General Options/Target 下的 Device 设置,根据 MIMXRT1052xxx6B 值到 C: ools_mcuSEGGERJLink_V686fJLinkDevices.xml 文件中做了匹配,自动选择了第一个匹配到的 MIMXRT1050_UFL_L0 算法,但其实本次测试我们需要的是 MIMXRT1050_UFL_L1 算法。

  • Note: 超级下载算法具体代号详见 C: ools_mcuSEGGERJLink_V686fJLinkDevices.xml 文件,代号后缀 _L0 适用 QSPI 和 Octal Flash,代号后缀 _L1/L2 适用 Hyper Flash。

  如何解决选择具体超级下载算法的问题?当然根据情况动态调整 C: ools_mcuSEGGERJLink_V686fJLinkDevices.xml 文件内容是可行的。比如可以将 MIMXRT1050_UFL_L1 算法 <device> 描述块移到 MIMXRT1050_UFL_L0 算法 <device> 描述块上面,或者保持它们的位置不变,但临时将 MIMXRT1050_UFL_L0 算法 <device> 描述块里 Aliases 表达式里的 MIMXRT1052xxx6B 值去掉。但是这种方法太不友好了,有没有更便捷的方式?

  既然痞子衡这么问了,那肯定是有啦,当在 IAR 里用 J-Link 调试过一次,无论成功与否,都会在工程目录下(SDK_2.10.0_EVKB-IMXRT1050oardsevkbimxrt1050demo_appsled_blinkyiarsettings)生成一个 xxProject_flexspi_nor_debug.jlink 文件,用文本编辑器打开这个 .jlink 文件,将 Override 改为 1,然后设置 Device 的值为超级下载算法代号就可以啦。现在看看你是不是可以正常下载调试了。

Override = 1
Device="MIMXRT1050_UFL_L1"

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  衡杰(痞子衡),目前就职于恩智浦MCU系统部门,担任嵌入式系统应用工程师。

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