AT32讲堂018 | Segger Jscope波形软件在AT32 MCU的使用

J-Scope简介 

什么是J-Scope

J-Scope是Segger推出的一款免费软件，用于MCU运行时，实时显示数据的波形。

J-Scope分为HSS和RTT两种模式：

1）HSS模式直接使用J-Scope加载MDK或IAR的可执行文件即可，操作简单但采样速度较慢；2）RTT模式只需要在用户程序里添加Segger的RTT组件，操作稍麻烦但是采样速度更快更实用。

软/硬件版本

硬件-JLINK：常见的JLINK BASE需要V9及以上版本；而JLINK PRO或JLINK ULTRA使用V4及以上版本即可。

软件-MDK：MDK4或MDK5皆可。本专题配套的例程需使用MDK5。

 

支持的设备

1）J-Scope在HSS（High-Speed-Sampling）模式下支持的内核如下：图1. HSS模式支持的设备

2）J-Scope在RTT（Real-Time Transfer）模式下支持的内核如下：

图2. RTT模式支持的设备

不同版本JLINK速度对比

截图中的数据主要对于HSS模式说的，而RTT模式没有这些限制，基本JLINK速度支持到多大，RTT就可以达到多大。

对于JLINK BASE来说，基本都是截图里面的Other选项，也就是说在HSS模式下支持10个变量采集，采样速度1KHz。

图3. J-Link采样速度

J-Scope环境准备 

此处以MDK5为例，硬件以AT32F403A为例。

J-Scope安装

1）解压xx\AN0044_Segger_Jscope_on_AT32_MCU\JScopeTool\Setup_JScope_V6xxm.zip；

2）双击Setup_JScope_V6xxm.exe，开始安装。

3）点击点击NEXT，继续安装。

图4. JScope安装 点击NEXT

4）点击I Agree同意协议。

图5. JScope安装 点击I Agree

5）选择快捷方式添加位置，此处选择了添加到开始菜单，然后点击NEXT继续安装。

图6. JScope安装 点击NEXT

6）点击Browse选择安装路径。

图7. JScope安装 点击Browse选择安装路径

7）在弹出的界面选择路径，然后点击确认。用户可自行选择安装路径，本示例选择安装在D:\tool\J_Scope。

图8. JScope安装 选择安装路径

8）点击Install开始安装。

图9. JScope安装 点击Install

9）点击Finish完成安装。

图10. JScope安装 点击Finish

安装AT32相关package

先解压xx\AN0044_Segger_Jscope_on_AT32_MCU_2.x.x\JScopeTool\PACKs_V2.x.x.zip；

然后再解压Keil5_AT32MCU_AddOn.zip

然后分别安装ArteryTek.AT32F403A_407_DFP.2.x.x.packSegger_AT32MCU_AddOn.exe。

安装ArteryTek.AT32F403A_407_DFP.2.x.x.pack1）双击ArteryTek.AT32F403A_407_DFP.2.x.x.pack开始安装。

2）点击NEXT继续安装。

图11. AT32 package安装 点击NEXT

3）点击Finish完成安装。

图12. AT32 package安装 点击Finish安装Segger_AT32MCU_AddOn.exe1）双击Segger_AT32MCU_AddOn.exe开始安装。

2）在弹出界面点击Browse以选择安装路径。

图13. AT32 package安装 点击Browse

3）选择安装路径：注意，安装路径必须选择JLink的安装路径，否则找不到JLinkDevices.xml，无法安装。

图14. AT32 package安装 选择安装路径

4）点击Start，开始安装。

图15. AT32 package安装 点击Start

5）若安装成功，会绿色字体提示安装成功。

图16. AT32 package安装 安装成功

6）若安装失败，则会红色字体提示失败原因：此处是安装路径不对，因此找不到JLinkDevices.xml文件。重新安装，正确选择安装路径为JLink安装路径即可。

图17. AT32 package安装 安装失败

HSS（High Speed Sampling） 模式

HSS模式简介

HSS模式比较简单，仅需大家将MDK生成的可执行文件xxx.axf或者IAR生成的可执行文件xxx.out文件加载到JScope软件里面即可。

硬件连接：使用标准的下载接口（VCC，GND，SWDIO，SWCLK和NRST）或三线JLINK-OB（GND,SWDIO,SWCLK）即可。

优势：随时可以连接目标板，不影响目标板的正常功能，不需要额外资源。无需用户写目标板代码。

劣势：相对RTT模式，采样速度慢，基本固定在1KHZ左右，仅适用于变量变化速度低于1KHZ的情况。

使用方法

此处以MDK5为例，硬件以AT32F403A为例。生成可执行文件打开MDK工程，编译、下载程序，并生成可执行文件HSS.axf。新建工程打开J-Scope后，新建工程：图18. 新建工程（HSS）配置工程图19. 配置工程（HSS）1）JLINK接口选择：大家通常使用的JLINK都是USB接口，所以此处选择USB。2）目标器件选择：此处选择AT32F403AVGT7。

图20. 目标器件选择(HSS)

3）目标接口和速度选择：

目标接口：根据应用程序配置，选择SWD/JTAG均可。本例程选择的SWD，所以这里也选择SWD。JLINK速度：JLINK速度配置不要太高，这里选择4000kHz。图21. 接口、速度选择(HSS)

4）模式选择：此处选择HSS。

5）选择可执行文件：此处在MDK例程的路径里找到可执行文件（HSS.axf）。

图22. 选择可执行文件（HSS）

6）配置完成，点击ok，完成配置。

选择要查看的变量1）打勾选中；

2）点击ok。

图23. 选择要查看的变量（HSS）开始运行1）单击红点，开始显示数据。

2）此时跳出警告，点击OK即可。

图24. 开始运行（HSS）

图25. 显示的波形（HSS）

RTT（Real Time Transfer） 模式

RTT模式简介

RTT模式类似于串口上传数据。需要移植RTT组件,配置上行缓冲区，发送数据等操作。硬件连接：使用标准的下载接口（VCC，GND，SWDIO，SWCLK和NRST）或三线JLINK-OB（GND,SWDIO,SWCLK）即可。优势：

• 允许比HSS更高的数据采样速度，高达2 MB/S。即使目标上有512字节的小缓冲区，也可以达到1 MB/S。
• 数据采集与目标板应用程序的执行同步，因为应用程序决定何时采样数据。
• 时间戳等数据可以添加到数据样本中。

劣势：

• 需要移植RTT组件等操作，较HSS模式更麻烦一些。

使用方法

移植RTT组件1）将以下4个文件复制到MDK工程路径下，并添加进工程。图26. RTT组件(RTT)图27. 将RTT组件添加到MDK工程(RTT)2）使用下述函数，配置上行缓冲区：

• 第一个参数：buffer索引--此处选择1；
• 第二个参数：数据格式--固定格式为JScope_xy；

xy支持的格式如下：

表1. 数据格式例如：

"JScope_u4u2"：表示包含32bit无符号数据和16bit无符号数据，且数据顺序按照u4u2的排列顺序。

"JScope_t4i4u2"：表示包含32bit 时间戳，32bit有符号数据和16bit无符号数据，且数据顺序按照t4i4u2的排列顺序。

• 第三个参数：缓冲区buffer选择；
• 第四个参数：buffer size；
• 第五个参数：模式--使用RTT模式的话，最后一个参数仅支持SEGGER_RTT_MODE_NO_BLOCK_SKIP和SEGGER_RTT_MODE_BLOCK_IF_FIFO_FULL。此处选择SEGGER_RTT_MODE_NO_BLOCK_SKIP。

3）调用SEGGER_RTT_Write函数发送数据：4）编译、下载应用程序。打开J-Scope，新建工程图28. 新建工程（RTT）配置工程图29. 配置工程（RTT）1）JLINK接口选择：大家通常使用的JLINK都是USB接口，所以此处选择USB。

2）目标器件选择：此处选择AT32F403AVGT7。

图30. 目标器件选择（RTT）

3）目标接口/速度选择：

目标接口：根据应用程序配置，选择SWD/JTAG均可。本例程选择的SWD，所以这里也选择SWD。JLINK速度：这里选择默认的4000kHz。图31. 接口/速度选择（RTT）

4）模式选择：此处选择RTT。

5）配置完成，点击ok，完成配置。

开始运行单击红点，开始显示数据。图32. 开始运行（RTT）

图33. 显示的波形（RTT）

J-Scope软件介绍

界面介绍

图34. J-Scope界面介绍

数据导出

J-Scope支持导出CSV或原始的RAW格式的数据。

1）若采样正在进行，则需要先停止运行：

图35. 停止运行

2）点击File->Export Data：

图36. 导出数据

3）填写文件名->点击保存：

图37. 保存数据文件

4）打开RTT.CSV可以看到存储的数据，如下图：

图38. 查看数据文件

快捷键

图39. 快捷键

例程

注：所有project都是基于keil 5而建立，若用户需要在其他编译环境上使用，请参考AT32xxx_Firmware_Library_V2.x.x\project\at_start_xxx\templates中各种编译环境（例如IAR6/7,keil 4/5）进行简单修改即可。

HSS模式

1）解压并打开xx\AN0044_Segger_Jscope_on_AT32_MCU_2.x.x\SourceCode\J-Scope_HSS_V2.x.x。

2）应用程序定义两个全局变量Test_Data1，Test_Data2。

3）新建J-Scope工程，再选中采样变量（Test_Data1，Test_Data2），再点击开始运行即可。

图40. 应用程序HSS

RTT模式

1）解压并打开xx\AN0044_Segger_Jscope_on_AT32_MCU_2.x.x\SourceCode\J-Scope_RTT_V2.x.x.

2）移植RTT组件；

3）main.c包含SEGGER_RTT.h文件；

4）定义两个全局变量Test_Data1，Test_Data2；5）上行缓冲区配置：

5）上行缓冲区配置：

6）数据输出：

7）然后新建J-Scope RTT工程，再点击运行即可观察波形。

图41. 应用程序RTT关于雅特力雅特力科技于2016年成立，是一家致力于推动全球市场32位微控制器(MCU)创新趋势的芯片设计公司，专注于ARM Cortex-M4/M0+的32位微控制器研发与创新，全系列采用55nm先进工艺及ARM Cortex-M4高效能或M0+低功耗内核，缔造M4业界最高主频288MHz运算效能，并支持工业级别芯片工作温度范围（-40°~105°）。雅特力目前已累积相当多元的终端产品成功案例：如微型打印机、扫地机、光流无人机、热成像仪、激光雷达、工业缝纫机、伺服驱控、电竞周边市场、断路器、ADAS、T-BOX、数字电源、电动工具等终端设备应用，广泛地覆盖5G、物联网、消费、商务及工控等领域。