手把手教你打造3线制Jlink ARM-OB STM32

　　由于本人能力有限，从原理图到最后的调试，多多少少都会有不足之处，望各位高手能够体谅并指正。如果整篇文章能够带给你哪怕一点点的帮助，那就不枉费我花了那么多时间来弄这个。首先我们先对Jlink ARM-OB STM32 进行一些了解：

　　Jlink ARM-OB STM32 是 SEGGER 公司为开发板定制的板载Jlink调试方案。除了不能测试目标板电压外，此Jlink 与正式版功能几乎一致（速度限制到 2MHz）。

　　受一篇文章启发，参考资料，笔者制作了此文所提的 Jlink 简化版，经过将近半年的测试，其不但工作稳定，而且携带方便，故此与大家分享。
    
       其特点为：

　　? + 支持IAR EWARM 和 KEIL MDK；

　　? +　仅支持 SW 两线调试；

　　? + 工作稳定，无丢失固件现象；

　　? + 仅U盘大小，携带方便；

　　? + 直接与电脑USB 接口连接，无需USB 线缆；

　　? +　接口简化，仅用三根线，完成高速调试、下载；

　　? + 仅需要三脚 XH2.54 连接器，大大节约PCB面积；

　　? + 与JTAG 相比，仅需两根线（TMS / TCK），可节约若干条 IO 口。

　　其中用到的材料有：

　　IC：

　　STM32F103C8T * 1

　　RT9193 * 1

　　电阻（0603封装）：

　　100R * 5

　　10K * 1

　　1K * 1

　　1K5 * 1

　　22R * 2

　　电容（0805封装）：

　　105（1uF） * 2

　　104（0.1uF） * 6

　　22pF * 4

　　接插件：

　　杜邦排针（烧写用） * 3

　　3线XH2.54 * 1

　　USB_A插头 * 1

　　LED（0805 0603均可） * 1

　　8MHz晶振（贴片） * 1

        成品图如下图所示：
 

　　下面是详细制作过程，首先就是PCB，该方案的最初设计是借鉴了IAR公司的开发板原理图，后又经优化后，得到了目前的版本，如下图所示

　　

　　原理图是用OrCad Capture CIS画的，感觉用起来比AD要舒服一些，外表没有AD花哨，但是用户体验做得很好。

　　电源部分用的是RT9193，线性稳压，价格便宜，体积小，最大输出电流300mA，对于下载器来说已经足够了。左侧中间的接线端子用于给STM32烧写固件，其他部分没什么难度，照着画就行。

　　

　　接下来就是最让我纠结的布线，由于板子并不复杂，于是选择了AD进行布线，封装用的是AD自带或者LP Wizard生成的。经过几天以来反复的调整，总算是出来一个初级版本了。接着出GerBer，制作，等待……

　　PCB拿到手之后，第一感觉还是很不错的，唯一的缺憾就是USB那边多出来了零点几个毫米（设计缺陷），会影响USB插头的安装，砂纸简单处理之，搞定。

　　

　　

           接下来，到了展现本人焊工的时候了，经过反复折腾，看上去还是挺不错的，电容电阻全部选用0603封装，焊起来比较考验功夫，不过有松香就另当别论了。

　　

　　　　

　　　

　　最后晒一下工作台的照片。

　　

　　

          硬件搞定后就是固件烧写了，烧写工作需要一个通用版的JLink，之后就可以鸡生蛋蛋生鸡了，为了节省板子空间，固件烧写接口仍采用SW模式，20针JTAG工作在SW模式下的引脚定义如下：

　　

　　　　只需要SWD、SWC、GND三根线，即7号、9号及GND中的任意一根针，由于固件烧写一次后就不再使用（掉固件的可能性非常低），因此不需要再焊排针上去了，把杜邦排针插上去，斜方向给点力就能良好接触，如下图

　　

　　　连接顺序：插针，原始JLink上电，烧写器上电（USB）。断开时步骤相反，切不可颠倒！尤其不能在上电时断开上图中的连接，否则会烧坏器件！

　　打开J-Flash ARM

　　选择File-OpenProject，由于默认工程中没有C8T的选项，所以选择相近的STM32F103RB.jflash 并在Options-ProjectSettings里面，将目标元件改为C8T

　　

　　选择File-OpenDataFile选择烧写器的固件（网络获取）

　　点击Target-Connect，会出现以下信息

　　

　　表示检测并连接到目标芯片，但由于电压过低，断开连接。

　　对于全功能JLink，1号针的功能有两个：检测目标板电压；为内部的电平转换芯片提供输出端参考电压。也就是说，如果目标板电压为3.3V，那么这里也必须给1号针提供3.3V电压，才能保证正常输出。由上图可知，20针JTAG的2号针可以提供VCC供电，而当我打开J-Link Commander输入power on时，却发现2号针输出的是5V电压，如法通过直接短路1、2号针来解决问题。正当我手足无措的时候，发现JLink的主芯片烧写接口上，有一根线的宽度很可疑

　　

　　

       左起第一根线的宽度，用作信号线的可能性很小，极有可能是起到供电的作用，于是拿起万用表，果然！

　　

　　于是牺牲掉一根杜邦线，问题解决

　　

　　最终接口连线如图

　　

 　整体效果

　　

　　再次Connect，错误消失

　　

　　点击Target-Auto 自动下载固件，下载成功后出现如下提示

　　

　　断开连接，重新插上烧写器，电脑提示找到JLink，至此，制作成功~

　　进入MDK的JLink设置页，第一次进入会提示固件升级

　　

　　之后选择SW模式

　　

　　完成后就可以正常使用了，单步调试什么的都可以完美支持，不过速度会稍微慢一点（2M），毕竟只有3跟线

　　

　　体积测试：

　　与优盘共存，空间会有点吃紧，不过与USB延长线共存还是很轻松滴