Programmierer und Debugger J-Link von Segger

Häufig in jeder Phase der Elektronikproduktion verwendet

Programmierer J-Link von Segger werden von Herstellern elektronischer Geräte, deren Designern und auch zum Lernen verwendet. Sie ermöglichen effizientes Programmieren und Debuggen von Schaltungen, die auf Mikrocontrollern und Mikroprozessoren aller gängigen Hersteller basieren.

Aus dem breiten Produktportfolio, das von TME angeboten wird, können Sie J-Link-Programmierer von Segger erwerben. Nachfolgend präsentieren wir einen Überblick über dieses Angebot: Es umfasst Standard-, erweiterte, Miniaturmodelle und eine Bildungsvariante. Zusätzlich bieten wir auch Adapter an, die die Verwendung dieser Geräte mit Miniaturschaltungen erleichtern, die mit einem als Testfelder auf einer Leiterplatte oder einem Mictor-38-Stecker ausgeführten Anschluss ausgestattet sind.

In diesem Artikel behandeln wir Themen wie:

• Funktionalität und Fähigkeiten der J-Link-Produkte
• Segger-Software, die mit den Geräten geliefert wird
• Merkmale der einzelnen Modelle
• Miniaturisierte und Bildungsvarianten von Programmierern
• Adapter für Anschlüsse in miniaturisierten Schaltungen

Vollformatige J-Link-Versionen

J-Link-Programmierer können buchstäblich mit Hunderten von Mikrocontroller-Serien (und Zehntausenden ihrer Modelle) verwendet werden, die Systeme von Herstellern wie Microchip, Texas Instruments, Infineon, STElectronics, Renesas, NXP, Espressif, Toshiba und vielen anderen umfassen. J-Link-Geräte haben die Funktionalität von JTAG-Debuggern, die über einen USB-Anschluss mit Strom versorgt werden. Sie basieren auf 32-Bit-Mikroprozessoren mit RISC-Architektur, die es ihnen ermöglichen, mit hoher Geschwindigkeit mit der Zielschaltung sowie mit einem Computer (über USB) zu kommunizieren. Viele unserer Kunden benötigen keine Einführung in Segger-Lösungen, da sie weit verbreitete Werkzeuge in Entwicklungslaboren und für die Produktion elektronischer Schaltungen (Flash-Programmierung) sind.
 

Mitgelieferte Software

Die oben aufgeführten J-Link-Modelle unterscheiden sich in mehreren Merkmalen. Das erste ist die mit dem Gerät enthaltene Softwarelizenz. Das grundlegendste Paket unterstützt nur grundlegende Funktionen (Programmierung über einen virtuellen seriellen Port, VCOM) und ist kostenlos auf der Website des Herstellers erhältlich. Mit der BASE-Version erhält der Käufer keine zusätzlichen Anwendungen, aber sie können separat erworben werden. Die erweiterte Lizenz, die in den Modellen PLUS, ULTRA+ und PRO enthalten ist, enthält Software für Windows-, Linux- und macOS-Systeme:
 

• J-Flash SPI – direkte Programmierung (mit Verifizierung) von Flash- und EEPROM-Speicher über SPI, auch für Systeme, die auf ARM-Architektur basieren.
• Unbegrenzte Flash-Breakpoints – zusätzliche Softwarefunktionalität, die es ermöglicht, eine unbegrenzte Anzahl von Breakpoints im Code zu setzen, was das Debuggen nach der Programmierung des Zielsystems erleichtert.
• Ozone – eine grafische Umgebung für das Debuggen und die Programmanalyse. Es arbeitet mit Low-Level-Sprachen C, C++ und Rust. Es erleichtert die Codeoptimierung basierend auf der Registrierung der Ausführungszeit einzelner Operationen, Kern- und Speicherauslastung usw. In komplexeren Schaltungen (z.B. IoT), die Echtzeitbetriebssysteme, RTOS, wie embOS oder FreeRTOS™ verwenden, ermöglicht Ozone die Überwachung von Prozessen, Parametern und Stapelreferenzen, was dem Programmierer vollständigen Einblick in den Betrieb des Geräts gibt.
• Ein weiteres wichtiges Merkmal der erweiterten Lizenz ist die RDI-Unterstützung, eine standardisierte Schnittstelle zur Diagnose von Anwendungen, die ARM-Architektur-Mikroprozessoren verwenden.

Unterschiede zwischen den Modellen

Der Unterschied zwischen den PLUS- und BASE-Versionen liegt also in der Software; ansonsten sind die Modellparameter praktisch identisch. Die nächste Stufe im J-Link-Angebot ist die ULTRA+-Variante, die bereits bessere Eigenschaften aufweist: Die Datenübertragung über USB hat eine maximale Geschwindigkeit von 4MB/s, die Taktung der JTAG- und SPI-Signale kann eine Frequenz von bis zu 50MHz haben, während der virtuelle serielle Port mit einer Durchsatzrate von bis zu 10MBd arbeitet. Im PRO-Modell erhalten wir die gleichen Fähigkeiten, aber eine zusätzliche Verbesserung ist der RJ45-Anschluss und die Ethernet-Schnittstelle, die es ermöglicht, Geräte in größerer Entfernung als USB zu programmieren. Und sogar aus der Ferne: Nach der Festlegung eines Gateways wird der Zugriff auf den Debugger von Computern aus möglich sein, die mit demselben lokalen Netzwerk verbunden sind. Eine solche Funktionalität optimiert Produktionsprozesse und Laborarbeiten an Prototypen.

Die wichtigsten Unterschiede zwischen den einzelnen J-Link-Modellen sind in der folgenden Tabelle beschrieben:
 

Symbol	BASE	PLUS	ULTRA+	PRO
Stromquelle	USB	USB	USB	USB
Ausgangsspannungsbereich	1.2…5V	1.2…5V	1.2…5V	1.2…5V
Datenübertragung von USB	1MB/s	1MB/s	4MB/s	4MB/s
Maximale JTAG-Geschwindigkeit	15MHz	15MHz	50MHz	50MHz
Maximale SPI-Geschwindigkeit	12MHz	12MHz	50MHz	50MHz
Maximale SWO-Geschwindigkeit	30MHz	30MHz	100MHz	100MHz
Maximale VCOM-Geschwindigkeit	115200Bd	115200Bd	10MBd	10MBd
Abtastfrequenz	1kHz	1kHz	unbegrenzt	unbegrenzt
USB-Schnittstelle	•	•	•	•
RJ45-Schnittstelle				•
JTAG-Schnittstelle	•	•	•	•
J-Link-Lizenz	•	•	•	•
J-Flash (SPI)-Lizenz		•	•	•
J-Link RDI/RDDI-Lizenz		•	•	•
Ozone-Lizenz		•	•	•

 

Kompakte Versionen

Der einfachste Programmierer aus dem Angebot von Segger ist das EDU Mini-Modell, das, wie der Name schon sagt, für Schulungs- und Bildungszwecke vorgesehen ist. Die Funktionalität des Geräts ist begrenzt, unterstützt jedoch die Arbeit mit vielen Systemen, einschließlich Mikrocontrollern, die auf ARM- und RISC-V-Architekturen basieren. Die Eigenschaften des Programmierers im Vergleich zu den oben beschriebenen sind wie folgt:
 

Eigenschaften
Stromquelle	USB
Ausgangsspannungsbereich	nur 3.3V
Datenübertragung von USB	ja
Maximale JTAG-Geschwindigkeit	4MHz
Maximale SPI-Geschwindigkeit	4MHz
Maximale SWO-Geschwindigkeit	100MHz
Maximale VCOM-Geschwindigkeit	kein virtueller serieller Port
Maximale Abtastfrequenz	1kHz
USB-Schnittstelle	ja (Micro USB)
JTAG-Schnittstelle	ja
RJ45-Schnittstelle	nein
Lizenzen	J-Link, Ozone

Zubehör

Um J-Link-Programmierer/Debbuger mit Schaltungen zu verwenden, die mit anderen Arten von Anschlüssen ausgestattet sind, stellt der Hersteller dedizierte Adapter bereit. Der erste ist ein Adapter für eine 6-polige Nadelverbindung, der es Geräteherstellern ermöglicht, die Kompatibilität mit Segger-Geräten aufrechtzuerhalten, indem sie nur sechs Testpunkte auf der Leiterplatte platzieren. Die Einschränkung in diesem Fall ist das Fehlen der Unterstützung für die JTAG-Schnittstelle (die SWD-Schnittstelle wird verwendet). Sie ist jedoch in Adaptern mit einem Mictor-38-Anschluss verfügbar, die in Schaltungen verwendet werden, die auf ARM-Architektur basieren. In dieser Version wird die einzige Einschränkung das Fehlen der Konnektivität mit Trace-Pins sein, die im Standard vorgesehen sind, aber nicht vom 20-poligen Ausgang der J-Link-Programmierer unterstützt werden.