2015/4/15IAR Systems K.K.

STM32デバッグのためのICE・コネクタガイド

本ドキュメントについて

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⽬的 STM32(Cortex-M)マイコンには、⾼性能なデバッグモジュール(CoreSight)

が搭載されています。従来のprintfデバッグとは⽐較にならないほど、効率の⾼いデバッグを実現するためのJTAG ICE(In Circuit Emulator)と、基板設計の際に重要なコネクタの情報を紹介します。

内容 Cortex-Mのデバッグピン概要 ICEによる機能差分 STM32⽤の⼀般的なコネクタ形状およびピン配置 I-jetとSTM32F4DISCOVERYの接続例 デバッグコネクタ設計時のコツ

※本ドキュメントは、2015年4⽉現在のIARシステムズWebサイト、およびIAR Embedded Workbench(以下、EWARM) バージョン7.40.2を基に作成しています。

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2010 2011 2012 2013License # Operating Margin

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2010 - 2013

Stability and growth

IAR SYSTEMS— A LEADING GLOBAL VENDOR

Cortex-Mのデバッグピン概要

Cortex-MのCoreSightテクノロジ

名称 接続 ICE 基本機能 特徴

JTAGI-jetI-jet TraceST-LINK

○ ・ディジーチェーン可能・(低速)printfデバッグ

SWDI-jetI-jet TraceST-LINK

○ ・必要PIN数：最⼩(2本)・(低速)printfデバッグ・SWVトレースが可能Cortex-MではSWDが主流

TMSTCKTDOTDI

nRESET

SWDIOSWDCLKSWO-nRESET

TMSTCKTDOTDI

nRESET

SWDIOSWDCLKSWO-nRESET

デバッグ制御

名称 接続 ICE ⽅式 特徴

SWV

I-jetI-jet TraceST-LINK

サンプリング ・パソコンにリアルタイム転送・(⾼速)prinfデバッグ・ピン数：1・データ⽋落可能性→⼤・様々なデータ出⼒

ETM

I-jet Trace 分岐トレース（実⾏）

・ICEのメモリに保存→ブレーク時にパソコンに転送・対応しているかはCPU依存・データ⽋落可能性→⼩

※データ線の本数に依存する

ETBMTB

デバッグ制御の信号を利⽤

I-jetI-jet TraceST-LINK

オンチップメモリに保存

M3/M4, M7はETBで専⽤メモリ、M0系はMTBで汎⽤メモリを使⽤

TMSTCKTDOTDI

nRESET

SWDIOSWDCLKSWO-nRESET

CLKD0D1D2D3

トレース機能

1,2,4本から選択

M0,M3/4,M7

M0,M3/4,M7

M3/4,M7

M3/4,M7

M0,M3/4,M7

(注意点)実装により機能が外されることがあります。

Cortex-Mのデバッグピンは、デバッグ制御⽤とトレース⽤がある

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IARシステムズJTAGエミュレータ(ICE)紹介

IJTAGエミュレータ（ICE）-EWARMと組み合わせて強⼒なデバッグ機能と効率の良い開発を可能に

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I-jet Traceは⼤容量トレースメモリを搭載し、USB 3.0 SuperSpeedの⾼速通信を実現

I-jetは⾮常に⾼速なデバッグ環境を提供

ARM⽤

I-scopeI-scopeを追加することでI-jetで電流・電圧測定機能が可能に

ARM⽤I-jet for ARM

ARM⽤JTAGjet

Cortex-M⽤

I-jet Trace

ICEによる機能・性能差分

ST-LINK、I-jet、I-jet Traceの機能差分

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マイコン＋開発環境＋ICEでできる機能は異なる

ST-LINK/V2 I-jet I-jet Trace

接続⽅式 JTAG / SWD JTAG / SWD JTAG / SWDコードブレークポイント Yes Yes Yesデータブレークポイント Yes Yes Yesライブウォッチ Yes Yes Yesサイクルカウンタ Yes Yes YesSWOトレース[割り込みログ、データログ]

Yes Yes Yes

SWOトレース[イベントログ]

Yes Yes

Powerデバッグ Yes YesETMトレース Yes

ST-LINK、I-jet、I-jet Traceの仕様差分

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PCとの通信性能など、ICEごとに差がある

ST-LINK/V2 I-jet I-jet Trace

USB速度 480 Mbps 480 Mbps 4.8 Gbps(USB3)480 Mbps(USB2.0)

USB接続 Mini B Micro B USB 3 Micro B

ターゲット接続 ARM-20 MIPI-20/MIPI-10/ARM-20

MIPI-20/MIPI-10/ARM-20

*ETMはMIPI-20のみデバッグ接続 JTAG/SWD JTAG/SWD JTAG/SWD

デバッグ接続最⼤クロック ？ 32 MHz 100 MHz

SWO最⼤速度 ？ 60 Mbps 400 MbpsETM最⼤クロック - 150MHz最⼤供給電流 ？ 420mA 420mA(USB3 / DC)

220mA(USB2.0)JTAG電圧 1.65V to 3.6V

5Vトレラント1.8 V to 5V 1.65 V to 3.3V

5Vトレラント

STM32⽤の⼀般的なコネクタ形状およびピン配置

I-jet付属ケーブル/コネクタ

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ハーフピッチ(1.27mm) 20 pin / 10 pin

JTAG/SWD - MIPI-20

JTAG/SWD - MIPI-10

*７ピンの後挿⼊防⽌キーはピンセットで外すことができる

I-jet付属ケーブル/コネクタ

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ハーフピッチ(1.27mm) 20 pin / 10 pin

• Vtref（電源監視）は必須。

• GNDは全てのpinを接続することを推奨。• GNDが少ないために不安定となるケースが多々ある。

必須 オプション

JTAG接続 SWD接続

ETM(I-jet Trace)⽤

各ピンの⼊出⼒・⽤途

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MIPI-20の例

*ピンピッチ、ピン太さ、ピン⾼さが互換であれば、使⽤可能

No. Pin名 ICEから⾒た⼊出⼒ ⽤途1 Vtref ⼊⼒ MCU電圧検知2 SWDIO ⼊出⼒ SWD通信データ⼊出⼒

TMS 出⼒ JTAG通信モード設定4 SWCLK 出⼒ SWD通信クロック

TCK 出⼒ JTAG通信クロック6 SWO 出⼒ SWOトレースデータ

TDO 出⼒ JTAG通信データ出⼒8 TDI ⼊⼒ JTAG通信データ⼊⼒

10 nRESET ⼊出⼒ リセットアサート・リセット検知11 TgtPwr 出⼒ 5V供給12 TRACECLK ⼊⼒ ETMトレースクロック⼊⼒13 TgtPwr 5V供給 5V供給14 TRACEDATA[0] ⼊⼒ ETMトレースデータ⼊⼒16 TRACEDATA[1] ⼊⼒ ETMトレースデータ⼊⼒18 TRACEDATA[2] ⼊⼒ ETMトレースデータ⼊⼒20 TRACEDATA[3] ⼊⼒ ETMトレースデータ⼊⼒

I-jet付属アダプタ

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フルピッチ(2.54mm) 20pin変換アダプタ

MIPI-20 - ARM-20 JTAG アダプタ回路図

＊ハーフピッチケーブルとは、ピッチ変換だけではなく、配置が換わっているので注意

*ETMトレースは⾮対応TRACEピンはGND

基板側コネクタ例

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IARシステムズ評価キットなどの実績例

コネクタ種類 コネクタ例ハーフピッチ20pin*MIPI-20

SAMTEC：FTSH-110-01-L-DV-K

ハーフピッチ10pin*MIPI-10

SAMTEC：FTSH-105-01-L-DV-K

フルピッチ20pin*ARM-20

Harting：09185206803Molex：90635-1202Tyco Electronics：2-215882-0

*ピンピッチ、ピン太さ、ピン⾼さが互換であれば、使⽤可能

I-jetとSTM32F4DISCOVERYの接続例

I-jetとSTM32F4DISCOVERYの接続例

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ARM-20コネクタで接続

PB3：SWO

PA14：SWCLK

PA13：SWDIO

NRST 5VGND

3V5V supply NC

NC GND

nSRESET GND

TDO/SWO GND

RTCK GND

TCK / SWCLK GND

TMS / SWDIO GND

TDI GND

nTRST GND

VTREF NC

http://www.st.com/web/jp/catalog/tools/FM116/SC959/SS1532/PF252419 2015年4月1日 ST社Webサイトより抜粋

デバッグコネクタ設計時のコツ

デバッグコネクタ設計時のコツ

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MIPI-20またはMIPI-10のSWD接続が主流※少ピン、省スペース、SWO、ETM可能

デバッグ通信は⾼速のため、なるべくMCUの近くに配置する。

プルアップ/ダウンの定数などは、マイコンとICEの組み合わせにより異なる。→評価キットなどの実績ある回路を参考にする。

ICEからの5V給電を利⽤することで、評価環境がすっきりする。※スタンドアローン起動時の給電⽅式とは、ジャンパで切り替えられるようにしておく。

本資料について

本資料取り扱い上の注意

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本資料は2015年4⽉1⽇時点の情報を基に作成されており、将来変更の可能性のあるものです。あわせてご紹介する設定や機能に関連して、動作保証をお約束するものではございませんので、ご了承ください

本資料で提供している情報は、ご利⽤されている⽅のご判断・責任においてご使⽤ください。提供した情報に関連して、ご利⽤される⽅が不利益等を被る事態が⽣じたとしても、弊社及び執筆者は⼀切の責任を負いかねますので、ご了承ください。

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商標について

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• IAR Systems, IAR Embedded Workbench, C-SPY, C-RUN, C-STAT, visualSTATE, Focus on Your Code, IAR KickStart Kit, I-jet, I-scope, IAR, および IAR Systems のロゴタイプはIAR Systems ABが所有する商標または登録商標です。

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