SWD协议详解：离线烧写器开发过程与应用

本文档是一篇关于SWD（Serial Wire Debug）协议的调试备忘录，作者在面临公司需求时，为了制作离线烧写器而深入研究了这一协议。SWD是一种广泛应用于嵌入式系统中的一种低速调试接口，它允许通过一根线进行单向或双向数据传输，支持芯片内部寄存器、RAM和Flash的访问。 首先，文章介绍了SWD协议的概述，包括其基本概念和在系统调试中的作用。SWD协议设计初衷是为了提供一种简单且灵活的方法，用于在线和离线调试微控制器，它支持高级功能如程序下载、单步执行、内存读写等。 第二部分着重于SWD物理层协议的解析。这部分深入剖析了SWD通信的时序分析，详细解释了数据发送和接收的步骤，以及同步和异步模式的切换。作者还列出了关键的DP（Data Path）寄存器和AP（Application Programming）寄存器，它们在调试过程中起着至关重要的作用。例如，DP寄存器用于存储数据，AP寄存器则包含了设备的固件ID和其他配置信息。 SWD通信流程被分为几个步骤：首先是复位过程，确保目标设备进入调试模式；接着是读取IDCODE，用于识别目标芯片型号；然后是清除错误标志位并启用AP调试，以便进行后续操作；接下来是读取APIDR（AP寄存器的IDCODE），进一步确认设备身份；最后，SWD协议允许直接读写MCU的任意寄存器，这是实现烧写和调试的核心功能。 第三部分提到了实际应用中烧写器的设计，结合STM32微控制器、SPI接口、Flash存储器、USB和FAFTS（File Allocation Table）技术，构建了一个U盘模拟功能，方便用户将待烧写的数据加载到目标设备。同时，OLED屏幕和按键界面使得整个过程更为用户友好，便于进行基本的操作。 这篇备忘录详细阐述了SWD协议的原理、通信流程和在离线烧写器设计中的运用，对于理解和开发此类工具具有很高的参考价值。通过理解SWD协议，开发者可以更有效地进行嵌入式系统的调试与升级工作。