教麦叔了解J-Link、ST-Link、ULink、JTAG、SWD、SWIM的区别

小麦大叔是我认识玩单片机,搞嵌入式的小伙伴,他经常用仿真器调试/下载软件,对J-Link、ST-Link,JTAG,SWD这些傻傻分不清楚,趁着空闲时刻我就写了这篇博客,和他一起进步。

文章目录

    • 1. J-Link
    • 2. ST-Link
    • 3. ULink
    • 4. JTAG
    • 5. SWD
    • 6. SWIM
    • 8. 小结一下


1. J-Link

J-Link是德国SEGGER公司为支持仿真ARM内核芯片推出的JTAG仿真器,很多ARM芯片的接口协议是JTAGJLink一端接电脑USB接口,一端接CPUJTAG接口,JLink充当的作用就是USBJTAG,支持JTAGSWD两种模式。

  • 可配合IAR EWAR,ADS,KEIL,WINARM,RealView等集成开发环境;
  • 支持ARM7/ARM9/ARM11Cortex M0/M1/M3/M4Cortex A5/A8/A9等内核芯片的仿真;

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JLink仿真器


2. ST-Link

ST-LinkST意法半导体为评估、开发STM8/STM32系列MCU而设计的集在线仿真与下载为一体的开发工具,支持JTAG/SWD/SWIM三种模式。

  • 支持所有带SWIM接口的STM8系列单片机
  • 支持所有带JTAG/SWD接口的STM32系列单片机

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ST-Link仿真器


3. ULink

ULINK已经停产,在售的是ULINK2ULINKpro版本,ULINK2ARM/KEIL公司(2005年ARM收购了KEIL)最新推出的配套RealView MDK使用的仿真器,ULINK2仿真器也被称为Keil ULINK2ARM ULINK2仿真器。
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ULINK2仿真器

ULINK2仿真器支持:

  • 片上调试(使用片上JTAG/SWD/SWV
  • FLASH存储器编程(用户可配置FLASH编程算法)

以下是各版本ULINK仿真器的区别,可见支持的芯片内核,软件开发工具等内容;

教麦叔了解J-Link、ST-Link、ULink、JTAG、SWD、SWIM的区别_第4张图片

ULink各版本之间的区别


4. JTAG

JTAGJoint Test Action Group,联合测试行动小组)是一种国际标准测试协议(IEEE 1149.1兼容),主要用于芯片内部测试,现在多数的器件都支持JTAG协议,ARMDSPFPGA等,JTAG接口的单片机用电脑USB下载调试程序,需要用到J-LinkUSB转JTAG)。

标准的JTAG是四线:TDI,TMS,TCK,TDO,分别对应数据输入,模式选择,时钟,数据输出,复位管脚可不接。

仿真器Pin no. 仿真器接口 目标板接口 信号描述
19 5V supply VCC 电源正极
5 TDI TDI 数据输入
7 TMS TMS 模式选择
9 TCK TCK 时钟信号
13 TDO TDO 数据输出
20 GND GND 电源负极

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JTAG模式J-Link与CPU的连接图


5. SWD

SWD全称是Serial Wire Debug(串行调试),SWD模式下用JLink给我们的板子debug时,是用标准的二线DIOCLKRESET管脚可不接,当你频繁下载失败时,可接上RESET管脚再试。

在高速模式下,SWDJTAG更可靠一些,常见的接线信号如下所示,根据具体情况自主选择。

仿真器接口 仿真器接口 目标板接口 信号描述
19 5V supply VCC 电源正极
7 SWDIO SWDIO 数据信号
9 SWCLK SWCLK 时钟信号
20 GND GND 电源负极
15 RESET nRST 复位信号

注意: SWD模式下,SWDIO的上拉电阻可预留不贴,在ST的一些MCU参考设计中,有提到建议添加,实际测试不加不影响下载。

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SWD模式J-Link与CPU的连接图


6. SWIM

SWIM接口常见于STSTM8系列单片机,ST-Link2STM8连接只需要4根线,见表格。

Pin no. 仿真器接口 目标板接口 信号描述
Pin1 VDD VCC 电源正极
Pin2 DATA SWIM SWIM pin
Pin3 GND GND 电源负极
Pin4 RESET RESET 复位信号

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ST-Link上的SWIM管脚排列


8. 小结一下

附上JTAG/SWD模式管脚对照表:

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JTAG/SWD模式管脚对照表

总结一下J-Link、ST-Link、ULink三种仿真器之间的区别:

  • JLink是通用型的ARM内核芯片仿真器,支持的芯片和软件开发环境多,优选
  • ST-Link是针对STM8/STM32,如果你使用STM8/STM32单片机,首选ST-Link,当然用JLink下载ST系列单片机也可以;
  • ULink专注于Keil平台,支持ARM7/9Cortex-M0~M4ULink2还支持8051系列芯片,综合性能(支持芯片种类、软件开发环境及及调试速度)均不如JLink
  • 三者都支持JTAGSWD模式;

再总结一下JTAG、SWD、SWIM三种下载模式的区别:

  • JTAG接线比较多,高速模式下稳定性不如SWD
  • SWD接线少,可空出多余的GPIO,所需要的接线信号不同仿真器会有所差别(主要在VCCRESET),DIOCLK必接;
  • SWIM常见于STM8单片机,需用4根线;

小麦大叔快来学习了,点点滴滴,皆是学问,一起进步吧!


永远相信美好的事情即将发生!作者记得诚,写于安徽合肥,时间2020-04-14 PM22:36

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