OpenOCD介绍

什么是OpenOCD

OpenOCD（Open On-Chip Debugger）是一个开源的片上调试器，旨在提供针对嵌入式设备的调试、系统编程和边界扫描功能。

OpenOCD的功能需要调试仿真器来辅助完成，调试仿真器是一个提供调试目标电信号的小型硬件单元。常用的有JLink、STLink等，一些开发板直接集成了调试仿真器，如小熊派开发板就集成了STLink。

通过下面的OpenOCD架构图我们能更好的认识OpenOCD。可以看出OpenOCD提供了GDB Server，可以通过它进行GDB相关的调试操作。提供Telnet Server，可以通过Telnet连接对目标板进行烧录、重启等操作。OpenOCD的配置基于TCL脚本，可以使用默认自带的TCL脚本，也可以编写自定义的脚本。

如何使用

上面我们提到OpenOCD需要调试仿真器配合使用，一般我们还会使用gdb client与其配合进行远程调试。

具体命令行操作步骤如下：

1. 启动OpenOCD（以小熊派开发板为例）
   openocd –f board\stm32l4discovery.cfg
   -f 参数指定加载的TCL脚本文件，可以在OpenOCD 的scripts目录下找到很多自带的脚本。具体值根据不同开发板指定。
   

2. 启动gdb客户端并连接
   arm-none-eabi-gdb
   启动gdb客户端
   target remote :3333
   连接到gdb server（OpenOCD默认为3333端口）
   

接下来就可以使用gdb命令进行开发板的调试了。

相关概念

JTAG

JTAG（Joint Test Action Group，联合测试行动小组）是一种国际标准测试协议（IEEE 1149.1兼容），主要用于芯片内部测试。现在多数的高级器件都支持JTAG协议，如ARM、DSP、FPGA器件等。标准的JTAG接口是4线：TMS、 TCK、TDI、TDO，分别为模式选择、时钟、数据输入和数据输出线。 相关JTAG引脚的定义为：

• TMS：测试模式选择，TMS用来设置JTAG接口处于某种特定的测试模式；

• TCK：测试时钟输入；

• TDI：测试数据输入，数据通过TDI引脚输入JTAG接口；

• TDO：测试数据输出，数据通过TDO引 脚从JTAG接口输出；

SWD

串行调试（Serial Wire Debug），一种和JTAG不同的调试模式，与JTAG的20个引脚相比，SWD只需要4个（或者5个）引脚，结构简单，但是使用范围没有JTAG广泛，主流调试器上也是后来才加的SWD调试模式。

SWD和传统的调试方式区别：

• SWD模式比JTAG在高速模式下面更加可靠。在大数据量的情况下面JTAG下载程序会失败，但是SWD发生的几率会小很多。基本使用JTAG仿真模式的情况下是可以直接使用SWD模式的，只要你的仿真器支持，所以推荐大家使用这个模式。

• 在GPIO刚好缺一个的时候，可以使用SWD仿真，这种模式支持更少的引脚。

• 在板子的体积有限的时候推荐使用SWD模式，它需要的引脚少。

OpenOCD资料

• 项目主页 http://openocd.org/

• 用户手册 http://openocd.org/doc/html/index.html

• 源码镜像 https://github.com/ntfreak/openocd

• OpenOCD通常都是源码发布，当然网上有一些编译好的二进制分发，例如这个 https://gnutoolchains.com/arm-eabi/openocd/