CMSIS-DAP是基于STM32F103C6T6微控制器的一种调试接口规范,它提供了硬件和软件标准,便于开发人员进行嵌入式系统的编程与调试。
CMSIS-DAP(Core Debug Access Port)是由ARM公司开发的一套接口规范,它定义了调试工具如何与微控制器的调试接口进行交互。STM32F103C6T6是意法半导体生产的一款基于ARM Cortex-M3内核的微控制器,具有丰富的外设和强大的处理能力。
本项目的目标是在STM32F103C6T6上实现CMSIS-DAP协议,并提供程序下载、调试以及串口CDC功能。此外,为了提高效率,我们采用DMA方式进行数据传输。CMSIS-DAP允许调试器通过SWD(Serial Wire Debug)或JTAG接口与目标MCU通信。
SWD是一种低引脚数的调试协议,只需要两根线(SWDIO和SWDCLK)即可完成对Cortex-M系列处理器的调试操作。在STM32F103C6T6上实现CMSIS-DAP需要配置其内置Debug Unit,并设置相应的引脚和时序以便与外部调试器进行数据交换。
为了支持程序下载功能,CMSIS-DAP提供了擦除、编程及验证操作,这些通过DAP命令来完成。在STM32中,这通常涉及到使用HAL或LL库中的Flash管理函数如HAL_FLASH_Program() 和 HAL_FLASH_Erase()等。
实现调试功能包括设置断点、单步执行以及读写CPU寄存器和内存等功能。其中断点可以通过修改Memory Protection Unit (MPU)或者硬件断点单元来实现,而寄存器和内存访问则通过DAP的读写命令完成。
串口CDC功能是通过STM32F103C6T6上的USB接口实现虚拟串口通信。这需要配置USB OTG FS(全速)接口,并设置设备描述符、配置描述符等,以支持CDC类设备枚举和数据传输。采用DMA方式可以在不占用CPU资源的情况下进行大容量数据的高效传输。
在开发过程中,我们使用STM32CubeMX工具进行初始化配置并生成相应的HAL或LL代码。同时还需要编写固件层控制逻辑来解析DAP命令及管理串口CDC功能。
调试阶段可能需要用到如ST-Link 或 J-Link这样的外部调试器来进行在线调试操作。总的来说,在STM32F103C6T6上实现CMSIS-DAP是一项涉及底层硬件接口、协议栈、USB通信以及DMA技术的综合性工程,它不仅提高了开发过程中的便利性还扩展了微控制器的功能,使该芯片可以作为USB-CDC设备进行数据传输。这种设计在嵌入式系统的开发和调试中具有很高的实用价值。