526互联

ESP32的JTAG调试

发布时间 2023-06-07 21:46:29作者: 快乐气氛组阿宇

JTAG使用手册

准备工作：

硬件：

必备硬件

  • ESP32-S3-DevKitC-1

  • USB 2.0 数据线（标准 A 型转 Micro-B 型）

  • 电脑（Windows、Linux 或 macOS）

硬件设置

以ESP32-S3-DevKitC-1开发板举例：

该开发板有两个USB 接口，其中一个为USB Port，另一个为USB-to-UART Port

ESP32-S3-DevKitC-1 - 正面

USB Port（USB 接口）：ESP32-S3 USB OTG 接口，支持全速 USB 1.1 标准。ESP32-S3 USB 接口可用作开发板的供电接口，可烧录固件至芯片，可通过 USB 协议与芯片通信，也可用于 JTAG 调试。

USB-to-UART Port（USB 转 UART 接口）：Micro-USB 接口，可用作开发板的供电接口，可烧录固件至芯片，也可作为通信接口，通过板载 USB 转 UART 桥接器与芯片通信。

JTAG需要使用SP32-S3 USB 接口 连接开发板与电脑

软件（详情见以下教程）

  1. vscode安装：https://github.com/espressif/vscode-esp-idf-extension/blob/master/docs/tutorial/install.md

  2. 平台工具链安装：https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/zh_CN/latest/esp32s3/get-started/linux-macos-setup.html

JTAG调试设置(vscode版本)：

我们使用官网提供的例程，get-starting/blink作为示例程序

相关的设置

选择project

打开程序所在的文件夹，当有多个文件的时候，将想要调试的文件添加到工作区，（shift + ctrl +p 打开命令面板输入 add folder to workspace 添加文件）

image-20230607142008324

设置下载的端口：

选择/dev/ttyACM0接口

image-20230607142411662

设置芯片类型

选择芯片类型(esp32s3)以及下载方式(USB-JTAG))

image-20230607142652187

image-20230607142802721

选择当前文件夹

image-20230607142943686

选择活动的project

image-20230607143149308

编译文件并且下载

编译文件，编译完毕后终端打印信息如下：

image-20230607143324601

下载文件到板子上，下载后的终端输出信息如下（如果提示打开openocd 点击yes）：

image-20230607143516719

JTAG调试

为了进一步介绍jtag的功能 我们简单修改一下例程代码。

在第83行加入


int i = 10;

在第85行加入


i++

修改后的代码截图：

image-20230607143833779

代码修改完毕后，按F5或者底部的Launch即可开启Jtag调试

image-20230607144251113

由图可知，jtag调试主要由四个部分组成，分别是变量，监视，调用堆栈以及断点

  • 变量：代码段中的变量的值

  • 监视：可以手动设置想要查看的信号

  • 调用堆栈：可以观察代码中的堆栈情况

  • 断点：可以设置断点

TIP：使用命令方法：

| 命令快捷键 | 命令用途 |

| ----------- | -------- |

| F5 | 继续 |

| F10 | 单步跳过 |

| F11 | 单步调试 |

| Shift + F10 | 单步跳出 |

| Shift + F5 | 停止调试 |

如果想同时观察打印信息，可以将监视和调试一块使用

监视和调试一块使用 先打开监视窗口 然后F5开始调试，效果如下

image-20230607144808502

在我们自己修改的代码中，我们可以看到i的值在不断变化

设置条件断点

在打断点处，右键后输入相关的条件

image-20230607180107013

image-20230607180157129

可以看到结果如下：

image-20230607180301002

命令行版本来使用JTAG调试

  1. 打开idf.py

    
. $HOME/esp/esp-idf/export.sh

    终端打印如下信息：image-20230607145111364

  2. 设置相关芯片，编译相关文件 然后下载进去

    设置芯片类型

    
idf.py set-target esp32s3

    image-20230607152645484编译程序：

    
idf.py build

    image-20230607145354357

  3. 将编译的文件下载进芯片

    
//直接让其自动匹配

idf.py flash

    image-20230607145444150

  4. 打开openocd

    
//设置相关参数并打开

openocd -f board/esp32s3-builtin.cfg

    如果端口占用报错，如图

    image-20230607145556777

    输入lsof -i:6666 查看相关进程，并且关闭，如图所示：

    image-20230607145700537

    正确打开openocd后终端输入：

    image-20230607145731686

    如何选择配置文件：

    OpenOCD 有很多种配置文件（*.cfg），它们位于 OpenOCD 安装目录的 share/openocd/scripts 子目录中（或者在 OpenOCD 源码目录的 tcl/scripts 目录中）。本文主要介绍 board，interface 和 target 这三个目录。

    • interface 包含了例如 ESPProg、J-Link 这些 JTAG 适配器的配置文件。

    • target 包含了目标芯片或者模组的配置文件。

    • board 包含有内置了 JTAG 适配器的开发板的配置文件，这些配置文件会根据实际的 JTAG 适配器和芯片/模组来导入某个具体的 interface 和 target 的配置。

    ESP32-S3 可以使用的配置文件如下表所示:

    | 名称 | 描述 |

    | --------------------------------- | ------------------------------------------------------------ |

    | board/esp32s3-builtin.cfg | ESP32-S3 系列开发板的配置文件，用于通过内置的 USB JTAG 进行调试，包括 ESP32-S3 目标配置和适配器配置。 |

    | board/esp32s3-ftdi.cfg | ESP32-S3 系列开发板的配置文件，用于通过外部连接的基于 FTDI 的探头，如 ESP-Prog，包括 ESP32-S3 目标配置和适配器配置。 |

    | target/esp32s3.cfg | ESP32-S3 目标配置文件，可以和某个 interface/ 下的配置文件一同使用 |

    | interface/ftdi/esp_usb_jtag.cfg | 适用于 ESP32-S3 的 JTAG 适配器配置文件。 |

    如果你使用的开发板已经有了一份预定义好的配置文件，你只须将该文件通过 -f 参数告诉 OpenOCD。

    如果你的开发板不在上述列表中，你需要使用多个 -f 参数来告诉 OpenOCD 你选择的 interface 和 target 配置文件。

  5. idf.py开始调试gdb

    
idf.py gdbtui

这里就正常打断点就好了，然后和正常的GDB调试

相关命令及示例请看：

https://www.cnblogs.com/doincli/p/17464670.html