用于SWD/JTAG调试器的多功能转接板设计

来源：KiCad

概览

这款多功能转接板主要设计用于与 J-Link 调试器配合使用（同时兼容其他采用标准 20 引脚 JTAG/SWD 引脚定义的调试器），允许用户在 0.1" (2.54mm) 和 0.05" (1.27mm) 公排针座上使用标准的 9 引脚 Cortex-M SWD/JTAG 引脚布局。如果探头的硬件支持的话，通过额外的跳线，可以通过 J-Link 的 VCOM 引脚获得额外的功能，例如 UART 调试，这些引脚通常在某些模式下不使用。所有引脚号及其相应功能的良好标记也有助于加快嵌入式开发过程。有关默认 SWD 接头的引脚排列和 J-Link 调试器的电压输出的更多信息以及 10 引脚 Tag-Connect 接头的引脚号也可在电路板背面找到。

此外，适配器-PCB 可以通过 VTREF 连接为目标板供电。为此，可以将 DC-DC 转换器或 LDO 稳压器插入适配器板上的 3 针母插座，以允许 J-Link 的 5V 电源转换为 3.3V 等电压。由于该适配器背面的焊接跳线允许调换 VOUT 和 GND 引脚，因此可支持多个 3 引脚电压转换板。5V 电压也可以通过调换跳线在针座引脚上提供。

当目标板主要连接到调试器时，建议使用 0.05" (2.54mm) 接头。0.1 英寸（1.27 毫米）IDC 针座建议与普通杜邦线或 10 针 Tag-Connect 适配器电缆一起使用。后者可使目标板在现场快速重新编程。

下图的 TagConnect 2050 电缆，紧邻其相应的 PCB 封装。下面是一个 0.05" 接头及其相应的电缆。

适配器（转接板）功能

除了能够使用标记良好的引脚排列和两个输出接头的相应功能轻松连接到目标板之外，下文将介绍有关该适配器的其他功能。

为目标板供电（5V和/或其他电压）

如前所述，DC-DC 转换器或 LDO 稳压器可插入适配器上带有标签 JP1 JP2 5V 的 3 针母接头。这将允许适配器通过 VTREF （引脚 1）以正确的电压（源自 J-Link 编程器的 5V 电源）向目标板供电。通过将跳线放置在标有 GND 5 5V 的接头座的正确位置，也可以按原样在输出接头座的 PIN 5 上提供 5V 电压。使用相同的跳线，还可以在 PIN 5 上提供 GND。电压转换器插座和 PIN 5 跳线均如下图所示。

如果用户不希望使用 VTREF 为目标板供电，例如，目标板已经从电池获得电源的情况下，则不应插入电压转换器。如果 VTREF（引脚 1）上存在 MCU 电源电压，J-Link 调试器仍将获得正确的 I/O 电压作为逻辑电平参考。

如果 引脚 3 电压转换器的引脚排列与 VIN - VOUT - GND 不匹配，则可以通过交换 PCB 底部 JP1 和 JP2 上的焊点来更改最后两个引脚。下图也描述了这一点。如果两个跳线上的现有线路均被切断，并在另一侧进行新的焊接连接，则将选择引脚排列 VIN - GND - VOUT。

需要使用 J-Link Commander 软件 (JLink.exe/JLinkExe) 在 J-Link 上启用 5V 输出。需要调用以下命令才能始终启用 5V 电源：

power on perm

如果目标板由适配器上的电压转换器供电，则 0.1" 接头下方标有 VTREF 1 的跳线允许在转换器和目标板之间插入电流表，以便监控电源使用情况 如果 5V 通过 PIN 5 传递到目标板，则该位置的跳线也可以替代电流表，如下图所示。

使用跳线在 "未使用" 引脚上添加额外功能

除了默认的 SWD/JTAG 引脚输出外，还可以在 02x05 接头未使用的引脚上添加额外功能。适配器板上有几个跳线用于选择这些功能。

引脚 5 通常连接至 GND。

在 J-Link 10 针适配器上，该引脚输出 J-Link 的 5V 电源。可以使用跳线来选择。

引脚 6 通常用于 SWO 或 TDO 连接。不过，标有 SWO/TDO 6 的跳线可用来断开调试器，这样来自 MCU 的引脚就可以用作额外的调试信号（例如，在某些代码中为高电平，在非代码中为低电平）。只需移除跳线，并在标有 6 的引脚上添加一根杜邦电缆即可。

引脚 7 是标准的 9 针 Cortex-M SWD/JTAG 引脚布局，因为这是关键引脚，所以没有复用。

SWD 模式：可以使用标有 RTCK 7 JL.RX 的跳线（右图所示）将该引脚连接到 J-Link 的 VCOM RX 引脚。这样就可以将 UART 调试功能与 SWD 结合使用。

注意：可能需要在探针上启用 VCOM。这可以使用 J-Link Commander (JLinkExe/JLink.exe)，键入 vcom enable 命令来完成。VCOM 将在下一次电源循环时开始工作。

JTAG 模式：如有必要，也可使用相同的跳线将该引脚连接至 RTCK。

引脚 8

SWD 模式：通常不连接该引脚，但标有 JL.TX TDI 8 的跳线可将其连接到 J-Link 的 VCOM TX 引脚。

JTAG 模式：在 J-Link 的 9 针和 19 针 Cortex-M 适配器上，引脚 9 与 TDI 相连。

注意：TX 和 TDI 在这两种模式下位于同一个物理引脚上。这意味着通常不应该断开该引脚，但为了以防万一，可以使用跳线。

引脚 9

SWD 模式：通常不连接该引脚，但有时目标板会将该引脚用作 GNDdetect，以便检测调试器是否存在。使用标有 nTRST 9 GND 的跳线可将该引脚连接至 GND，从而启用该功能。

注意：当引脚 9 连接到可作为输出的微控制器引脚时，适配器可用于将该引脚分接到另一个仪器，例如用于代码计时分析。只需移除跳线，并在标有 9 的引脚上添加一根杜邦电缆即可。

JTAG 模式：在 J-Link 的引脚 9 和引脚 19 Cortex-M 适配器上，可以使用焊接跳线将该引脚连接到 nTRST。在这块适配器板上，可以使用普通跳线。

Layout 指南

建议在目标电路板上添加以下无源器件，以提高保护性和稳定性。

SWDIO 上的 100 kΩ 上拉。

RXD 上的 10 kΩ 上拉。

TXD 和 RXD 线路上的 100 Ω 限流电阻。

这对于 UART 可通过其他外部针座使用时非常重要，而如果 UART 可通过 SWD 针座使用，则不那么重要。

原理图 & PCB

License

CERN Open Hardware License v1.2

开源地址

最后是该项目的仓库：

https://p.eda.cn/d-1328253689743278080

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