本帖最后由 ArterySW 于 2022-6-18 15:53 编辑
AN0044 Segger Jscope波形软件在AT32 MCU的使用
前言
这篇应用笔记描述了J-Scope波形软件简单应用。
在实际应用中，我们需要将数据以波形的形式显示。但使用串口上位机、 MDK的逻辑分析仪功能等
方式都比较复杂。而Segger推出的J-Scope，硬件连接仅需要J-Link，简单易用。
支持型号列表：
AT32F系列
1 J-Scope 简介
1.1 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。
1.2 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。
1.3 支持的设备
1）J-Scope在HSS（High-Speed-Sampling）模式下支持的内核如下：
2）J-Scope在RTT（Real-Time Transfer）模式下支持的内核如下：
1.4 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。
2 J-Scope 环境准备
2.1 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。
4）点击 I Agree 同意协议。
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。
6）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。
8）点击 Install 开始安装。
9）点击 Finish 完成安装。
2.2 安装 AT32 相关 package
先解压 xx\AN0044_Segger_Jscope_on_AT32_MCU \JScopeTool\AT32F4xx_Pack_V1.x.x.zip；然后分别安装 Keil.AT32F4xx_DFP.1.x.x.pack，Segger_AT32F4xx_AddOn.exe。
2.2.1 安装 Keil.AT32F4xx_DFP.1.x.x.pack
1）双击 Keil.AT32F4xx_DFP.1.x.x.pack 开始安装。
2）点击 NEXT 继续安装
3）点击 Finish 完成安装。
2.2.2 安装 Segger_AT32F4xx_AddOn.exe
1）双击 Segger_AT32F4xx_AddOn.exe 开始安装。
2）在弹出界面点击 Browse 以选择安装路径。
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。
4）点击 Start，开始安装。
5）若安装成功，会绿色字体提示安装成功。
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。
3 HSS（High Speed Sampling）模式
3.1 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。
3.2 使用方法
此处以 MDK 为例，硬件以 AT32F403A 为例。
3.2.1 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。
3.2.2 新建工程
打开 J-Scope 后，新建工程：
3.2.3 配置工程
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。
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。
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）。
6）配置完成，点击ok，完成配置。
3.2.4 选择要查看的变量
1）打勾选中；
2）点击 ok。
3.2.5 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。
显示的波形（HSS）
4 RTT（Real Time Transfer）模式
4.1 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：
1. 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。
2. 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。
3. 时间戳等数据可以添加到数据样本中。
劣势：
1. 需要移植RTT组件等操作，较HSS模式更麻烦一些。
4.2 使用方法
4.2.1 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。
将 RTT 组件添加到MDK 工程(RTT)
使用下述函数，配置上行缓冲区：
SEGGER_RTT_ConfigUpBuffer(1, "JScope_u4u2", buf, 2048, SEGGER_RTT_MODE_NO_BLOCK_SKIP);
1. 第一个参数：buffer索引--此处选择1；
2. 第二个参数：数据格式--固定格式为JScope_xy；
xy支持的格式如下：
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。
3. 第三个参数：缓冲区buffer选择；
4. 第四个参数：buffer size；
5. 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：
SEGGER_RTT_Write(1, &Test_Data1, 4);
SEGGER_RTT_Write(1, &Test_Data2, 2);
4）编译、下载应用程序。
4.2.2 打开 J-Scope，新建工程
4.2.3 配置工程
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。
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。
4）模式选择：此处选择RTT。
5）配置完成，点击ok，完成配置。
4.2.4 开始运行
单击红点，开始显示数据。
显示的波形（RTT）
5 J-Scope 软件介绍
5.1 界面介绍
5.2 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：
2）点击File->Export Data：
3）填写文件名->点击保存：
4）打开RTT.CSV可以看到存储的数据，如下图：
5.3 快捷键
6 例程
6.1 HSS 模式
1）解压并打开xx\AN0044_Segger_Jscope_on_AT32_MCU \SourceCode\ J-Scope_HSS_V1.x.x。
2）应用程序定义两个全局变量Test_Data1，Test_Data2。
2）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。
6.2 RTT 模式
1）解压并打开xx\AN0044_Segger_Jscope_on_AT32_MCU\SourceCode\ J-Scope_RTT_V1.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：
SEGGER_RTT_ConfigUpBuffer(1, "JScope_u4u2", buf, 2048, SEGGER_RTT_MODE_NO_BLOCK_SKIP);
6）数据输出：
SEGGER_RTT_Write(1, &Test_Data1, 4);
SEGGER_RTT_Write(1, &Test_Data2, 2);
7）然后新建J-Scope RTT工程，再点击运行即可观察波形。
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