使用Reset和Halt After bootloader复位策略

许多MCU配置了一个独立的启动ROM，包含处理器复位并跳转到用户应用程序之前执行的代码。启动ROM的工作包含设置时钟，启用调试接口，根据不同的引导源初始化外围设备等等…当然，不同MCU的启动ROM行为并不相同。实际上，启动ROM的行为在同一设备的两个硬件版本之间也会有变化。

问题

调试体系架构没有规定如何设计启动ROM或其行为，因此在启动ROM执行之后，无法为MCU实现一种通用的复位方法，让其暂停在用户应用程序的第一条指令上。处理器需要一个特定的复位程序，它可以处理设备特定的启动ROM场景，如没有有效的映像，映像位于QSPI中，通过SD卡启动等等…实现这种特定于设备的复位非常具有挑战性，甚至是不可能的，而且非常耗时，因为现代MCU通常有多种启动路径。此外，由于某些原因，供应商通常不会记录启动ROM的行为。

解决方式

如果J-Link不支持使用设备或引导源的引导加载程序后的Reset&halt，则可以通过两个步骤轻松启用正确的复位：

2.1 修改启动代码

在startup代码中添加下列指令：

//
// Perform a dummy read access from address 0x00000008 followed by two nop's
// This is needed to support the reset strategy: Reset and Halt After Bootloader.
//
mov r0, 8
ldr r0,[r0]
nop
nop

2.2 修改Reset策略

复位策略需要设置为12。

如何改变J-Link使用的复位策略取决于所使用的环境。复位策略可以通过所使用环境设置配置，也可以通过J-Link命令字符串配置。如J-Link Commander，允许通过本机命令直接将J-Link命令字符串传递给J-Link DLL。如果这两个方式都不可用，使用通用方法。

2.2.1 J-Link Commander

启动J-Link Commander后，可以通过执行RSetType命令改变复位策略为

RSetType = 12

2.2.2 通用方法

如果使用的IDE 或应用没有提供选项配置使用的reset类型，也不能将J-Link命令字符串传递给J-Link DLL，我们建议使用J-Link脚本文件API函数JLINK_ExecCommand(“”)将它们包含到J-Link脚本文件中。

下面是一个J-Link脚本文件的示例，该文件通过JLINK_ExecCommand(…)传递J-Link命令字符串SetResetType到J-Link DLL。

/*********************************************************************
*                                   
*    ConfigTargetSettings  
*
* Function description
*  Called before InitTarget(). Mainly used to set some global DLL variables to customize the
*  normal connect procedure. For ARM CoreSight devices this may be specifying the base
*  address of some CoreSight components (ETM, …) that cannot be auto-detected by J-Link
*  due to erroneous ROM tables etc. May also be used to specify the device name in case
*  debugger does not pass it to the DLL.          
*
* Notes
* (1) May not, under absolutely NO circumstances, call any API functions that perform target communication.
* (2) Should only set some global DLL variables
*
* Return value
*  >= 0 O.K.
*   < 0  Error
*      -1  Unspecified error
*/
int ConfigTargetSettings(void) {
  //
  // Set reset strategy used by the J-Link to Reset + Halt After Bootloader Using Watchpoint.
  //
  JLINK_SYS_Report("-- Configure Reset Strategy --");
  JLINK_ExecCommand("SetResetType = 12");
  return 0;
}

操作示例

基于SEGGER Cortex-M Trace参考板的SEGGER Embedded Studio工程示例项目，可以访问：https://wiki.segger.com/File:SEGGER_Cortex-M_Trace_Reference_Board_Blinky_ES_V550b.zip

该项目可以很容易地移植到其它基于Cortex-M的MCU。

3.1 使用J-Link Commander测试&验证

1、使用SES下载应用

2、使用J-Link Commander连接目标板

3、执行reset

4、检查PC==0x0800010E

5、修改reset策略为 Reset+Halt

6、执行Reset

7、检查PC==0x08000116

   

总结

正常复位后，MCU停在复位向量(Reset_Handler / 0x0800010E)处。

通过执行Reset&halt after bootloader复位策略后，MCU停在启动代码(0x08000116)处。

这确认了reset的行为与预期一致。

为了模拟引导加载程序，可以将修改的代码从启动代码移动到用户应用程序中的其它地方。执行reset应该显示CPU在代码移动到的地址处停止。

审核编辑：汤梓红