Programatory i debuggery J-Link od Segger. Powszechnie używane na każdym etapie produkcji elektroniki

fot. TME

Programatory J-Link od Segger są stosowane przez producentów urządzeń elektronicznych, ich projektantów, a także do nauki. Pozwalają na sprawne programowanie oraz debuggowanie obwodów opartych na mikrokontrolerach i mikroprocesorach wszystkich popularnych producentów.

Z szerokiego portfolio produktów będących w ofercie TMEmożna nabyć programatory J-Link wyprodukowane przez Segger. Poniżej prezentujemy przegląd tej oferty: zawiera ona modele standardowe, zaawansowane, miniaturowe oraz wariant edukacyjny. Ponadto oferujemy też adaptery ułatwiające zastosowanie tych urządzeń z miniturowymi obwodami, wyposażonymi w złącze wykonane jako pola testowe na PCB, lub też gniazdo Mictor 38. W tym artykule poruszamy takie tematy jak:

• Funkcjonalność i możliwości produktów J-Link
• Oprogramowanie Segger w pakiecie z urządzeniami
• Charakterystyka poszczególnych modeli
• Zminiaturyzowane i edukacyjne warianty programatorów
• Adaptery do złączy w zminiaturyzowanych obwodach

Pełnowymiarowe wersje J-Link

Programatory J-Link mogą być używane, dosłownie, z setkami serii mikrokontrolerów (i dziesiątkami tysięcy ich modeli), do których należą układy takich producentów jak Microchip, Texas Instruments, Infineon, STElectronics, Renesas, NXP, Espressif, Toshiba i wielu innych. Urządzenia J-Link mają funkcjonalność debuggerów JTAG zasilanych z portu USB. Zostały oparte na 32-bitowych mikroprocesorach o architekturze RISC, dzięki czemu z dużą prędkością komunikują się z docelowym obwodem, jak również komputerem (przez USB). Wielu naszym klientom rozwiązań Segger nie trzeba przestawiać, są to powszechnie stosowane narzędzia, wykorzystywane w laboratoriach rozwojowych, a także do produkcji obwodów elektronicznych (programowanie Flash).

 J-Link BASE

 J-Link PLUS

  J-Link ULTRA+

 J-Link PRO

Oprogramowanie w zestawie

Wymienione powyżej modele J-Link różnią się kilkoma cechami. Pierwsza to licencje oprogramowania, które zostały zawarte w pakiecie z urządzeniem. Najbardziej podstawowy pakiet obsługuje jedynie fundamentalną funkcjonalność (programowanie przez wirtualny port szeregowy, VCOM) jest dostępny nieodpłatnie ze strony producenta. Z wersją BASE nabywca nie otrzymuje dodatkowych aplikacji, jednak może je dokupić osobno. Poszerzona licencja, objęta pakietem w modelach PLUS, ULTRA+ oraz PRO, zawiera oprogramowanie dla systemów Windows, Linux oraz macOS:

• J-Flash SPI – bezpośrednie programowanie (z weryfikacją) pamięci Flash oraz EEPROM przez SPI, również dla systemów opartych na architekturze ARM.
• Unlimited Flash Breakpoints – dodatkowa funkcjonalność oprogramowania pozwalająca ustawić dowolną liczbę pułapek (breakpoint) w kodzie, przez co ułatwia się debuggowanie już po zaprogramowaniu docelowego układu.
• Ozone – środowisko graficzne do debuggowania i analizy pracy programu. Działa z językami niskiego poziomu C, C++ oraz Rust. Ułatwia optymalizację kodu na podstawie rejestracji czasu wykonywania poszczególnych operacji, obciążenia rdzenia i pamięci itp. W bardziej złożonych obwodach (np. IoT) stosujących systemy czasu rzeczywistego, RTOS (real-time operating system), takich jak embOS czy FreeRTOS™, Ozone pozwala monitorować procesy, parametry i odwołania do stosu, dając programiście pełen wgląd w pracę urządzenia.
• Inna istotna cecha poszerzonej licencji to obsługa RDI (Remote Debug Interface), czyli zestandaryzowanego interfejsu do diagnozowania aplikacji stosujących mikroprocesory o architekturze ARM.

Różnice między modelami

A zatem różnicą między wersjami PLUS oraz BASE jest oprogramowanie, poza tym parametry modeli są praktycznie identyczne. Kolejnym szczeblem w ofercie J-Link jest wariant ULTRA+, który odznacza się już lepszą charakterystyką: transmisja danych przez USB ma tutaj maksymalną prędkość 4MB/s, taktowanie sygnałów JTAG i SPI może mieć częstotliwość do 50MHz, natomiast wirtualny port szeregowy działa z przepustowością do 10MBd. W modelu PRO otrzymujemy te same możliwości, ale dodatkowym usprawnieniem jest złącze RJ45 oraz interfejs Ethernet, który pozwala programować urządzenia na większą odległość niż w przypadku USB. A nawet zdalnie: po wyznaczeniu bramy dostęp do debuggera będzie możliwy z komputerów podłączonych do tej samej sieci lokalnej. Taka funkcjonalność optymalizuje procesy produkcyjne oraz laboratoryjne prace zespołu nad prototypami.

Najważniejsze różnice między poszczególnymi modelami J-Link opisuje poniższa tabela:

Wersje kompaktowe

Z oferty TME dostępne są także kompaktowe wersje programatorów BASE oraz PLUS. Mają one bardzo niewielkie wymiary (46x46x17mm), ale posiadają tę samą funkcjonalność. Do ich podłączenia używane jest gniazdo USB C. Ich przeznaczeniem jest montaż bezpośrednio w prototypie. Producent przewiduje również możliwość montażu na PCB, np. w celu wykonania ściśle wyspecjalizowanego urządzenia testującego lub zautomatyzowania procesu programowania przy produkcji masowej i w podobnych aplikacjach.

J-Link BASE Compact

 
J-Link PLUS Compact

 
J-Link EDU Mini

Najprostszym programatorem dostępnym z oferty Segger jest model EDU Mini, który jak sama nazwa wskazuje przeznacza się do celów szkoleniowych i edukacji. Funkcjonalność urządzenia jest ograniczona, ale wspiera pracę z wieloma układami, w tym mikrokontrolerami opartymi na architekturze ARM oraz RISC-V. Charakterystyka programatora w porównaniu do wyżej opisanych prezentuje się następująco:

Akcesoria

W celu umożliwienia pracy programatorów/debuggerów J-Link z obwodami wyposażonymi w inne rodzaje złączy, producent dostarcza dedykowane adaptery. Pierwszy to przejściówka na 6-pinowe połączenie igłowe, dzięki czemu wytwórcy urządzeń mogą zachować zgodność z urządzeniami Segger, umieszczając na PCB jedynie sześć punktów testowych. Ograniczenie to w tym przypadku brak obsługi interfejsu JTAG (używany jest interfejs SWD). Jest on natomiast dostępny w adapterach ze złączem Mictor 38, stosowanym w obwodach opartych na architekturze ARM. W tej wersji jedynym ograniczeniem będzie brak łączności z pinami Trace, które zostały przewidziane w standardzie, ale nie są obsługiwane przez 20-pinowe wyprowadzenie programatorów J-Link.

 6-Pin Needle Adapter

 
  J-Link Mictor 38 Adapter

Tekst opracowany przez Transfer Multisort Elektronik Sp. z o.o.

https://www.tme.eu/pl/news/about-product/page/63028/programatory-i-debuggery-j-link-od-segger/