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支持JTAG+I2C的Cube系列调试器

Canmi
发布于2024-12-02 17:43:06
CC BY-NC-SA协议 分类: 侵权投诉
销量: 34
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简介:

采用USBC接口内置2.0HS HUB拆分出JTAG+SWD+UART*2+I2C的调试器。

应用场景:

调试嵌入式项目。

一、产品简介

*注 本文件使用立创EDA设计;
*注 本项目附件不包含源码,只提供固件;
*注 本项目包含 BGA & >0.25mm 间距 0402 不推荐新手复刻。

CubePGR,高集成度缝合嵌入式调试工具。


二、应用场景

CubePGR定位为嵌入式开发者,ST ONLY,因为内置的 V3 屏蔽了其他厂家的 MCU。


三、产品概述:

基于 STM32F723+STM32G031+CH32L103+CH341F+CH334P 的调试工具。


四、产品参数:

(1)输入电压范围:5V

(2)输入电流范围:10-3250mA Typ

(3)输出电压范围:1.8-3.3V(内部输出) 3.3V(参考电平) 0.8-5.5V(外部参考)

(4)输出电流范围:±0~3000mA (MAX)

(5)PCB尺寸:34.14*28.04mm ±0.5mm

(6)项目参考成本:大约 200-350 RMB (平时价格浮动较大)

(7)外部数据接口:JTAG*1 SWD*1 UART*2 HID*1 VCP*1 I2C*1 VREF*1


支持JTAG+I2C的Cube系列调试器硬件项目图1


*注 高于绝对最大额定值部分所列数值的应力有可能对器件造成永久性的损害,在任何绝对最大额定值条件下 暴露的时间过长都有可能影响器件的可靠性和使用寿命。


Top Layer

支持JTAG+I2C的Cube系列调试器硬件项目图2


Bottom Layer

支持JTAG+I2C的Cube系列调试器硬件项目图3


支持JTAG+I2C的Cube系列调试器硬件项目图4


支持JTAG+I2C的Cube系列调试器硬件项目图5


支持JTAG+I2C的Cube系列调试器硬件项目图6


支持JTAG+I2C的Cube系列调试器硬件项目图7



五、使用说明

(1)本项目需要烧入固件,详见教程章;

(2)本项目可以使用“STM32CubeProgrammer” “JI2C” “JCom” “KEIL5” "STM32CubeIDE" "JI2C(FOR EEPROM)" 等软件作为上位机。


六、备注

(1)PCB无位号丝印,请按照附件压缩包内的“焊接辅助_Cube_PGR.html”文件对照焊接;

(2)本项目需要烧入固件位于附近压缩包内“固件_CubePGR.zip”;

(3)部分立创无货元器件链接参考附件压缩包内的"含参考购买链接_BOM.xlsx";

(4)固件烧入请自行搜索软件“PowerWriter”下载或者使用其他你自己的Link提供的软件上位机(当然也可以用CubePGR自己烧入自己);


*注 图中为烧入器样式的一种举例,实际您可以使用DAP-Link,JLink 等其他烧入器写入。

支持JTAG+I2C的Cube系列调试器硬件项目图8


支持JTAG+I2C的Cube系列调试器硬件项目图9


(6)本项目复用了USBC连接器的 SBU1-2 作为 SWD 下载口,用户请自备转接板或者飞线下载;


*注 图中为 USBC 连接器引出 SBU1-2 转 2.54 排针示意图。

支持JTAG+I2C的Cube系列调试器硬件项目图10


支持JTAG+I2C的Cube系列调试器硬件项目图11


(7)使用“PowerWriter”参考下图教程:


1.1. 按照下图连接USBC连接器和转接板 SBU1->SWCLK SBU2->SWDIO (SWD)

支持JTAG+I2C的Cube系列调试器硬件项目图12


1.2. 打开固件压缩包内"固件_CubePGR.hex" 和 “PowerWriter”

支持JTAG+I2C的Cube系列调试器硬件项目图13


1.3. 选择下图中对应的型号 STM32G031

支持JTAG+I2C的Cube系列调试器硬件项目图14


1.4. 打开下载缓冲区,添加固件"CubePGR.hex"

支持JTAG+I2C的Cube系列调试器硬件项目图15


1.5. 确认大小后点击写入

支持JTAG+I2C的Cube系列调试器硬件项目图16


2.1. 下载STM32F723固件

注: 烧入ST-Link V3的固件需要内置SN的STM32F723, 烧入DAP-Link 版本的固件任意F723即可


2.2. ST-Link 打开"STlink_V3-Recovered.bin", DAP-Link 打开"STlink_V3_DAP_Link_WinUSB+VCP.hex"


2.2.1. 打开“PowerWriter”,选择STM32F723

支持JTAG+I2C的Cube系列调试器硬件项目图17


2.2.2 ST-Link V3版本固件 启示地址 0x08 固件已对齐(此处写入的仅仅为USB HS识别程序)

支持JTAG+I2C的Cube系列调试器硬件项目图18


2.2.3. 添加完成后点击写入即可


2.2.4. 打开“STM32CubeProgrammer”

支持JTAG+I2C的Cube系列调试器硬件项目图19


2.2.5. 插入Link,如果你的F723带SN则会显示在这里,如果是刚刚Recovered的固件需要点击下面的按键

支持JTAG+I2C的Cube系列调试器硬件项目图20


2.2.6. 进去之后选一个你喜欢的版本更新一下固件就可以正常使用了,但是需要注意的是新版本的固件刷入后会锁SWD


2.3.1. DAP-Link版本的固件参考此处后续操作,芯片选择同上ST-Link

支持JTAG+I2C的Cube系列调试器硬件项目图21


2.3.2. 此处现刷入老版无锁的 Bootloader 后再添加DAP-Link的固件

支持JTAG+I2C的Cube系列调试器硬件项目图22


支持JTAG+I2C的Cube系列调试器硬件项目图23


2.3.3. DAP-Link设备管理器应该会识别如下

支持JTAG+I2C的Cube系列调试器硬件项目图24


支持JTAG+I2C的Cube系列调试器硬件项目图25


七、测试照片&视频


注: 此处为内置V3性能测试。


因为CubePGR的结构是 USB2.0 HS -> CH334P HUB

由此引出:

PORT1: NC

PORT2: JI2C

PORT3: ST-Link V3

PORT4: CH341F


而STM32G031是挂载在USBC SBU上的,故可以实现自己烧入自己。


连接示意图如下:

支持JTAG+I2C的Cube系列调试器硬件项目图26


图片演示了ST-Link V3 挂载在 CH334P USB2.0 HS HUB 上烧入 USBC SBU上挂载的 STM32G031。

支持JTAG+I2C的Cube系列调试器硬件项目图27


支持JTAG+I2C的Cube系列调试器硬件项目图28


支持JTAG+I2C的Cube系列调试器硬件项目图29


作为对比,下面是JLink V11 烧入 STM32G031 的速度。

支持JTAG+I2C的Cube系列调试器硬件项目图30


此处除了ST-Link,打开您的资源管理器如果焊接无误的话还能找到其他2个设备:


CH341F UART

支持JTAG+I2C的Cube系列调试器硬件项目图31


JTools-JI2C

支持JTAG+I2C的Cube系列调试器硬件项目图32


自行搜索开源免费软件JCOM后可以连接上位机

支持JTAG+I2C的Cube系列调试器硬件项目图33


注: JI2C 上位机中的IO电平此处无效,它已经被全局VREF接管,CubePGR内置电平转换芯片


自行搜索开源免费软件JI2C后可以连接上位机

支持JTAG+I2C的Cube系列调试器硬件项目图34


注: 由于ST-Link V3 -> USB 2.0 HS, 所以如果再使用其他设备的时候2.0带宽不足可以拨动此处开关

支持JTAG+I2C的Cube系列调试器硬件项目图35

拨动此处开关后将会强制拉低STM32F723的NRST,体现在设备管理器就是Link单独离线


注: 此处由于USB设备名称包含了地区铭感词,故打码处理

支持JTAG+I2C的Cube系列调试器硬件项目图36



下面是完整的 USB Tree View 设备信息:

支持JTAG+I2C的Cube系列调试器硬件项目图37

支持JTAG+I2C的Cube系列调试器硬件项目图38

支持JTAG+I2C的Cube系列调试器硬件项目图39

支持JTAG+I2C的Cube系列调试器硬件项目图40


视频演示了按键交互逻辑,4个按键分别对应4个MUX以及边上的LED反馈,短按触发,长按逻辑为切换整体MUX换层,体现为左下角状态LED在长按的时候闪烁一次。

左上角2个LED对应着系统电平3.3V,以及对外输出VREF 3.3V电平状态,两个都亮代表着系统运行正常,另外输入外部电平的时候可以观察其中一个LED得知大致电压。


最后是展示图片:

支持JTAG+I2C的Cube系列调试器硬件项目图41


注: 此处 CubePGR 会尝试握手 3A 的 5V PDO 已获取最大输出功率 ~3000mA 自耗待机 ~100mA。

支持JTAG+I2C的Cube系列调试器硬件项目图42

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最近更新时间 2024-12-02 17:43:06
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