SWD下載詳解

一、SWD下載概述

Serial Wire Debug (SWD) 是ARM晶元的一種電氣調試介面，其主要針對微處理器內部調試環境的解決方案。SWD介面相對於傳統的JTAG介面有著更少的引腳數量，節省了晶元的針腳數量。

SWD介面主要通過兩條線SWCLK和SWDIO進行通信。其中， SWCLK是時鐘信號線，SWDIO是數據信號線。SWD介面在調試過程中主要功能是通過SWDIO線來讀或寫CPU內部的寄存器狀態數據。如果需要使用SWD調試，需要一個支持SWD介面的調試器，這裡我們使用ST-Link調試器。

二、必備條件

要使用SWD下載程序，需要以下工具：

• ARM晶元
• 支持SWD的調試器，如ST-Link、J-Link等
• 調試工具軟體，如Keil、IAR等

三、SWD介面引腳定義

SWD介面共需要兩條線(SWCLK和SWDIO)進行通信，除此之外還需要兩條線(VCC和GND)供電。

• SWCLK（Serial Wire Clock）：用來提供SWD通信的同步時鐘
• SWDIO（Serial Wire Debug I/O）：用來在調試模式下讀寫目標晶元
• VCC：晶元供電
• GND：晶元地

           +------------------------+
 SWD +-----|SWCLK          VCC      |
     |     |                        |
     |     |        target          |
     |     |                        |
     +-----|SWDIO         GND      |
           +------------------------+

四、ST-Link調試器的SWD配置方法

1. 連接調試器，用數據線將調試器與計算機連接，用SWD線將調試器與晶元連接。

2. 打開Keil工程，進入Flash中，設置晶元的Flash大小和起始地址。

3. 進入Project Options對話框，設置Target頁的Settings為ST-Link。

4. 在Settings頁中，選擇Debug選項卡，將Debug選項改為SW，再將Interface選項卡中的SW打鉤，選擇SWD作為Connect選項卡中的選項。

5. 單擊OK返回到主界面，選擇Debug->Start/Stop Debug Sessions->Start/Stop Debug選項卡調試程序。

           +-------------------+
           |PC                 |
           |                   |
           |                   |
           +-------------------+
           |USB                |
           +-------------------+
           |ST-Link           |
  SWD +----|SWCLK          VCC |
      |    |                   |
      |    |       target      |
      |    |                   |
      +----|SWDIO         GND |
           +-------------------+

五、程序下載方法

1. 打開待下載的程序，編譯。編譯無誤後，按下F7進行燒錄，系統會自動生成.hex文件。

2. 在Keil IDE的工具欄中，選擇debug->start/stop debug session，進入調試狀態。

3. 按照如下順序，進入download和program菜單北單：

Menu->Flash->Configure Flash Tools
Menu->Flash->Download
Menu->Flash->Program

4. 進入Configure Flash Tools，選擇ST-Link，並選中「Reset and Run」以使下載完成後啟動程序。

5. 進入Download菜單，選擇下載的.hex文件存儲路徑，然後單擊download按鈕下載文件。

6. 進入Program菜單，單擊「Program」按鈕，程序開始下載到目標晶元中。

六、常見問題

1. ST-Link無法連接晶元？

答：首先檢查重複性，是否正確連接了SWD線。確保晶元供電正常，檢查ST-Link與晶元的SWD介面是否一致。(例如：與晶元的SWD_IO反了)

2. 下載程序時提示編程失敗？

答：請確保晶元不是被鎖死或者損壞。另外，請檢查晶元的配置是否和程序設置相符，並確保晶元供電正常。

3. 晶元刷好後不能運行程序，怎麼辦？

答：可以通過調試器和編譯器提供的函數進行硬體和軟體調試，查找錯誤。

七、總結

SWD是ARM晶元的一種電氣調試介面，具有引腳少、快速、低功耗等優點，可以在調試過程中讀寫CPU內部的寄存器狀態數據，實現程序下載、調試和燒錄。在進行SWD下載時，需要正確的工具和流程才能順利完成任務。