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Cómo Depurar Placas Arduino usando Interfaz SWD

En este wiki, aprenderás cómo usar la Interfaz SWD para depurar tus placas Arduino a través del Programador de Depuración J-Link. Como referencia, se utiliza Wio Terminal como hardware para demostrar el proceso de depuración.

Qué es la Depuración SWD​

SWD, también conocido como Serial Wire Debug es una interfaz de 2 pines (SWDIO/SWCLK) que también es una interfaz JTAG alternativa que tiene el mismo protocolo JTAG. SWD utiliza un protocolo de cable bidireccional estándar de CPU ARM, definido en el programador de depuración ARM.

Conexión de Hardware​

Antes de comenzar, necesitarás los siguientes materiales:

  1. Wio Terminal (u Otras Placas Arduino con Interfaz SWD)

  2. Programador de Depuración J-Link

Interfaz SWD de Wio Terminal​

Para Wio Terminal, las almohadillas de la interfaz SWD están en la parte inferior del lado frontal de Wio Terminal (PCBA desnudo sin carcasa). Hay tres cables puente que necesitan ser extraídos:

  • SWCLK
  • SWDIO
  • GND

Una vez que los cables puente estén soldados, podemos conectarlos al programador de depuración J-Link siguiendo el Mapa de Pines SWD:

Conecta como sigue:

  • SWCLK (Wio Terminal) -> SWCLK (Programador de Depuración J-Link Pin 7)
  • SWDIO (Wio Terminal) -> SWDIO (Programador de Depuración J-Link Pin 9)
  • GND (Wio Terminal) -> GND (Programador de Depuración J-Link Pin 4)

Para depurar con el programador de depuración J-Link, necesitarás descargar el J-Link GDB Server. Descarga e instala según tu SO.

Configuración de Arduino​

Antes de lanzar J-Link GDB Server, también necesitarás abrir el IDE de Arduino para configuraciones posteriores.

1. Obtener la Ruta del Archivo ELF del Sketch de Arduino​

En la configuración del IDE de Arduino, asegúrate de que Show verbose output during compilation and upload estén ambos marcados.

Bajo el sketch de Arduino que quieres depurar, haz clic en Compile (selecciona Wio Terminal como placa), y verifica la información del registro para obtener la ruta de la ubicación del archivo .elf. Tomemos Blink como ejemplo:

Copia esta ruta y se usará más tarde para GDB.

Por ejemplo, en mi caso:

/var/folders/7g/10kskmw90bg08j_g_r7flwq40000gn/T/arduino_build_633418/Blink.ino.elf

2. Obtener la Ruta de GCC​

Bajo la misma información del registro de compilación del sketch, también puedes encontrar la ruta de GCC utilizada por Arduino que también puede ser usada para el Programador de Depuración J-Link más tarde.

Por ejemplo, en mi caso:

/Users/ansonhe/Library/Arduino15/packages/Seeeduino/tools/arm-none-eabi-gcc/7-2017q4/bin

Conecta el Programador de Depuración J-Link a la PC y también alimenta Wio Terminal desde el puerto USB. Lanza el J-Link GDB Server, selecciona las siguientes configuraciones:

  • Connection to J-Link: USB
  • Target Device: Cortex-M4
  • Target Interface: SWD

Selecciona OK y si todo va bien deberías ver la siguiente pantalla:

Deberías ver que aparecerá el puerto de escucha y el servidor J-Link GDB está listo y funcionando!

Lanzando un Cliente GDB​

Ahora puedes lanzar el Cliente GDB usando la ruta que guardamos anteriormente de la ruta de GCC en Arduino. Abre Terminal y pega la ruta copiada + /arm-none-eabi-gdb:

Por Ejemplo: /Users/ansonhe/Library/Arduino15/packages/Seeeduino/tools/arm-none-eabi-gcc/7-2017q4/bin/arm-none-eabi-gdb

Ejecuta los siguientes comandos bajo gdb:

  1. target remote localhost:2331
  2. monitor device Cortex-M4
  3. monitor speed auto
  4. file + Ruta del Archivo ELF del Sketch de Arduino, es decir, file /var/folders/7g/10kskmw90bg08j_g_r7flwq40000gn/T/arduino_build_633418/Blink.ino.elf
  5. load
  6. monitor reset

¡Ahora puedes usar GDB para depurar tu Sketch de Arduino!

Método .gdbinit​

También puedes crear un archivo .gdbinit, copiar lo siguiente y guardarlo en la ubicación ~/ para evitar repetir el proceso de configuración para gdb.

target remote localhost:2331
monitor device Cortex-M4
monitor speed auto
file /var/folders/7g/10kskmw90bg08j_g_r7flwq40000gn/T/arduino_build_633418/Blink.ino.elf
load
monitor reset

¡Ahora si solo lanzas el cliente GDB puedes comenzar a depurar directamente!

Depuración​

Algunos comandos útiles para GDB:

  • continue/cont
  • ctrl+c
  • next
  • break
  • info break
  • clear
  • delete
  • list

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Recursos​

FAQ​

P1. ¿Cómo quitar la carcasa de Wio Terminal?

R1. Primero, saca las 4 almohadillas de goma de las 4 esquinas, y verás 2 tornillos que mantienen unida la carcasa de Wio Terminal. Simplemente desatorníllalos y puedes separarla.

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