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DS-5 External Debug 连接指南

本文档基于瑞芯微官方文档 Rockchip_Developer_Guide_DS5_CN.pdf（V2.1.0, 2020-02-26）整理，介绍 ARM DS-5 调试工具通过 JTAG/SWD 连接 Rockchip 芯片的方法。

适用范围
  • 芯片平台：所有 Rockchip 芯片
  • 内核版本：无限制
  • 读者对象：技术支持工程师、软件开发工程师

一、JTAG/SWD 硬件接口​

1.1 系统调试架构​

Rockchip 芯片支持两种调试输出接口：

  • JTAG/SWD — 用于调试连接
  • TRACE_DATA — 用于跟踪数据输出

1.2 JTAG 与 SWD 接口​

接口类型线数信号线
JTAG5 线TDO、TDI、TRST_N、TMS、TCK
SWD2 线TMS（SWDIO）、TCK（SWCLK）

特点：

  • 这两种接口由芯片硬件自动识别和控制，不需要软件干预
  • DS-5 调试软件若 5 线全部连接，配置为 JTAG 或 SWD 都能识别
  • 若只连接 TMS 和 TCK，则只能配置为 SWD 接口

1.3 硬件连接方式​

Debug 引脚通常和 SDMMC 复用，硬件设计上有几种连接方式：

  1. 直接连 JTAG/SWD 座子 — 板子有预留调试接口
  2. TF 卡转接板 — 通过 TF-TO-JTAG 转接板连接（Rockchip 独有）
  3. 飞线 — 从 TF 卡座飞线连接（根据各自芯片引脚定义）
提示

建议在 Maskrom 或 Loader 烧写模式下尝试连接，以确保硬件没问题。运行到 Linux 内核后，SDMMC 驱动可能会禁止 JTAG/SWD 功能，需要软件做相应修改。

注意

Debug 功能和 TF 卡无法同时使用。

二、JTAG/SWD 代码软件配置​

2.1 IOMUX 引脚复用切换​

JTAG 各引脚与其他功能模块复用，需要切换到 JTAG 功能。

方法 1：配置 IOMUX 寄存器​

通过 GRF 寄存器配置引脚复用为 JTAG 功能（具体寄存器地址因芯片而异，以 RK3399 为例：GRF_GPIO4B_IOMUX）。

方法 2：Force JTAG 位​

当 force jtag 位为 1 时，硬件会自动切换到 JTAG，不需要配置 IOMUX 寄存器。

以 RK3399 为例：GRF_SOC_CON7 寄存器中的 force jtag 位。

注意

force jtag 位配为 1 时，需要 SDMMC 的 detect 脚为高才会起作用，否则还是 SDMMC 的 IOMUX。也就是说，使用 JTAG 时不能插着 SD 卡。

2.2 Debug 模块和 CPU CLK​

一般无需额外配置 CLK 开关。

三、DS-5 软件工具快速上手​

3.1 DS-5 主要菜单​

DS-5 主界面主要包含：

  • File — 工程管理
  • Window → Debug Control — 调试控制窗口
  • Window → Preferences — 偏好设置
  • Debug Configurations — 调试连接配置

3.2 创建新的芯片平台配置​

平台配置包含 DEBUG 系统相关信息，告诉 DS-5 该 SOC 包含哪些 DEBUG 模块及组合方式。

步骤 1：创建 Configuration Database​

File → New → Other → Configuration Database

步骤 2：创建 Platform Configuration​

File → New → Other → Platform Configuration
  • 5 线 JTAG：选择 Automatic/simple platform detection
  • 2 线 SWD：选择 Advanced platform detection or manual creation

步骤 3：选择数据库和调试器​

  • 选择之前创建的 Configuration Database
  • 在 Connection Address 中选择已连接的 DSTREAM 设备（USB 或网口）

步骤 4：自动检测平台​

  • 5 线 JTAG：直接点击 Autodetect Platform
  • 2 线 SWD：先配置 SWD 参数，再点击 Autodetect Platform
重要

Autodetect Platform 一定要在 Maskrom 模式下进行，否则很多模块可能识别不到。

步骤 5：手动添加缺失连接​

扫描完成后，若提示 CSETM_0-3 没有连接，需要手动添加：

  1. 右击 CSETM_0
  2. 点击 Add Link From This Device
  3. 选择 CSTFunnel
  4. 以此类推添加 CSETM_0-3

步骤 6：保存配置​

按 Ctrl+S 保存工程。

提示

也可以使用现成的配置文件，通过 Window → Preferences 添加配置路径。

3.3 创建新的连接配置​

步骤 1：打开调试配置​

Window → Show view → Debug Control → Debug Configurations

步骤 2：新建 DS-5 Debugger​

右击 Debugger → 新建 DS-5 Debugger 配置：

  1. 输入新连接名称
  2. 选择对应的 SOC 配置（可在搜索框输入芯片型号搜索）
  3. 选择调试类型：
    • Bare Metal Debug — 裸系统调试
    • Linux Kernel Debug — Linux 内核调试（更好地支持带系统的调试功能）
  4. 选择连接的 CPU 组合（单个核或所有核）
  5. 选择 DS-5 连接器（USB 或网口连接的调试器）
  6. 在 Debugger 菜单栏下选择 Connect only
  7. 点击 Apply 保存，再点击 Debug 开始连接

连接成功后，即可使用 Stop、Run、单步执行等调试功能。

四、错误排除​

4.1 连接失败排查​

  1. 检查 DS5 TARGET 灯 — 若不亮表示 JTAG 没供电，需要打开 SD 卡的电
  2. 检查 TMS 和 TCK 硬件连接 — 确认这两个脚焊接/连接正常
  3. 确认芯片处于 Maskrom/Loader 模式 — Linux 内核运行时 JTAG 可能被禁用
  4. 确认 force jtag 位已配置 — 确保引脚切换到 JTAG 功能
  5. 确认未插 SD 卡 — SD 卡插入时 JTAG 可能无法使用

4.2 DS-5 设备连接异常​

如果 DS-5 设备用起来不正常、连接老是异常，可能是 DS-5 软件和 DSTREAM 设备固件版本不匹配。

升级 DSTREAM 固件：

Window → Show View → Other → Debug Hardware Firmware Installer
  1. 选择 DSTREAM 设备
  2. 连接设备（软件会自动识别版本并提示是否需要升级）
  3. 升级固件

五、调试基本步骤​

5.1 可查看信息​

连上目标板后点击 Stop，可以查看：

导入符号表​

在 Commands 窗口输入：

add-symbol-file "W:\kernel\rk3399_linux4.4\vmlinux"

常见用法：

add-symbol-file myFile.axf                  # 从入口点加载符号
add-symbol-file myLib.so                    # 共享库符号文件
add-symbol-file myModule.ko                 # 内核模块符号文件
add-symbol-file myFile.axf 0x2000           # 从入口点+0x2000 加载
add-symbol-file vmlinux N:0                 # 在非安全地址 0x0 加载
add-symbol-file vmlinux EL2:0x4080000000    # 在 EL2 非安全地址空间加载

查看线程调用栈​

右击 RK3399 connected → 选择 Display Threads：

  • Active Threads — 每个核当前执行的线程
  • All Threads — 所有线程
  • 点击某个线程可查看其调用栈
  • 右侧显示 CPU 相关寄存器

查看变量​

  • 局部变量和全局变量
  • 可以手动添加监控变量

查看内存和寄存器​

使用 memory 功能查看内存或外设寄存器。

在 command 窗口输入 info mem 查看地址空间信息：

Num Enb Low Addr                 High Addr                Attributes       Description
 1: y  SP:0x0000000000000000     SP:0xFFFFFFFFFFFFFFFF     rw, nocache      安全世界物理地址
 2: y  S:0x00000000              S:0xFFFFFFFF             rw, nocache      安全世界地址
 3: y  NP:0x0000000000000000     NP:0xFFFFFFFFFFFFFFFF     rw, nocache      普通世界物理地址
 4: y  N:0x00000000              N:0xFFFFFFFF             rw, nocache      普通世界地址
 5: y  H:0x00000000              H:0xFFFFFFFF             rw, nocache      Hypervisor 地址
 6: y  EL3:0x0000000000000000    EL3:0xFFFFFFFFFFFFFFFF   rw, nocache      EL3 地址
 7: y  EL2:0x0000000000000000    EL2:0xFFFFFFFFFFFFFFFF   rw, nocache      EL2 地址
 8: y  EL1S:0x0000000000000000   EL1S:0xFFFFFFFFFFFFFFFF  rw, nocache      EL1 安全世界地址
 9: y  EL1N:0x0000000000000000   EL1N:0xFFFFFFFFFFFFFFFF  rw, nocache      EL1 普通世界地址
10: y  APB_0:0x00000000          APB_0:0xFFFFFFFF         rw, nobp...      APB 总线外设（通过 AP 1）
11: y  AHB_0:0x00000000          AHB_0:0xFFFFFFFF         rw, nobp...      AHB 总线（通过 AP 0）
提示

当 CPU 已经挂掉时，可以通过 APB_0 或 AHB_0 方式直接访问外设寄存器和 DDR 内存。

5.2 常用命令​

命令功能
dump binary memory "E:\mem_ok.txt" sp:0x62000000 +0x200000保存某段内存到本地文件
restore "E:\mem_ok.txt" binary sp:0x64000000从文件恢复内存
memory fill <verify=0>:sp:0x60000000 +0x10 4 0x55555555在内存段填充特定值
set *0xff690000=0x33设置某地址的值（DDR、外设寄存器、CPU 寄存器均可）
更多帮助

DS-5 命令使用帮助可在调试过程中随时查询，涵盖了各种调试场景的命令。

参考资料​

  • 原始文档：Rockchip_Developer_Guide_DS5_CN.pdf V2.1.0
  • 瑞芯微官网：www.rock-chips.com