痞子衡嵌入式：Keil在线调试时设不同复位类型可能会导致i.MXRT下调试现象不一致(J-Link/DAPLink)
大家好，我是痞子衡，是正经搞技术的痞子。今天痞子衡给大家分享的是Keil在线调试时设不同复位类型可能会导致i.MXRT下调试现象不一致。
本篇是 《IAR EWARM复位类型》、《MCUXpresso IDE复位类型》的同系列篇，三大经典IDE（IAR EWARM、Keil MDK、MCUXpresso IDE）下的复位策略只剩 Keil MDK 没介绍了，心事不了，觉睡不好。今天痞子衡就来认真讲一下搞嵌入式生涯里最早接触的 IDE – Keil，完结这个系列。
- Note: 痞子衡测试的Keil MDK版本是v5.31。
一、Keil调试机制与调试分类
关于 Keil MDK 下的调试机制原理在 \Keil_v5\ARM\Hlp 目录下没有找到专门的设计性文档，IDE 帮助手册 uv4.chm 里 Debugging 章节更多是介绍如何在 IDE 里使用下载调试功能。
不过调试机制在各 IDE 上大同小异，设计理念都是一致的，这部分建议参考 《IAR EWARM复位类型》 里的一、二章节。
二、复位类型全解析
好了，现在我们进入正题，开始介绍 Keil 下复位类型。我们知道不同硬件仿真器下复位功能有差异，痞子衡主要介绍 i.MXRT 上两种最常用的仿真器：J-Link 和 DAPLink。此外不管是哪种仿真器，其都借助了 Cortex-M7 内核功能，内核在 SCB 模块的 AIRCR 寄存器中集成了复位的支持，详见 《IAR EWARM复位类型》 的 3.1 Cortex-M7复位功能 小节。
2.1 J-Link复位类型
Keil 里关于 J-Link 连接(Connect)和复位(Reset)是两级设置，先连接后复位，并且复位动作仅在勾选了”Reset after Connect”之后才有效。实际使用中推荐 Connect 选项固定设为”Normal”，且勾选上”Reset after Connect”，然后在 Reset 选项里指定想要的复位类型。
Note: 详细介绍可以查看 \Keil_v5\ARM\Hlp\jlink.chm 文档中 Debug 小节
连接类型选项：
- Normal：默认的连接策略，连接后只是将 PC 停在当前执行的指令处
- with Pre–reset：在连接前，先执行一次 HW RESET
- under Reset：在连接过程中一直保持 HW RESET 有效（该选项适用于用户程序误将 JTAG/SWD 禁掉的情况）
复位类型选项：
- Normal（复位编号0）：默认的复位策略，对于i.MXRT来说等同于Core and peripherals方式
- Core（复位编号1）：借助Cortex-M内核模块SCB中的AIRCR寄存器的VECTRESET位功能来复位Core
- Reset Pin（复位编号2）：通过拉低J-Link的RESET引脚（一般也会接到MCU reset脚）来复位MCU
- Core and peripherals（复位编号8）：借助Cortex-M内核模块SCB中的AIRCR寄存器的VECTRESET位和SYSRESETREQ位来同时复位Core和MCU外设模块
剩下几种复位类型不适用i.MXRT，暂不介绍。
2.2 DAPLink复位类型
Keil 里关于 DAP-Link 连接(Connect)和复位(Reset)也是两级设置，先连接后复位，并且复位动作仅在勾选了”Reset after Connect”之后才有效。实际使用中推荐 Connect 选项固定设为”Normal”，且勾选上”Reset after Connect”，然后在 Reset 选项里指定想要的复位类型。此外相比 J-Link 还多一个 “Stop after Reset “选项，这个选项用于永久使能应用程序复位向量的捕获，我们一般不勾选。
Note: 详细介绍可以查看 \Keil_v5\ARM\Hlp\dapdebug.chm 文档中 Debug 小节
连接类型选项：
- Normal：默认的连接策略，连接后只是将 PC 停在当前执行的指令处
- with Pre–reset：在连接前，先执行一次 HW RESET
- under Reset：在连接过程中一直保持 HW RESET 有效（该选项适用于用户程序误将 JTAG/SWD 禁掉的情况）
- without Stop：连接后任 CPU 自由执行（适用于观测存储器或者外设 SFR 情况）
复位类型选项：
- HW RESET：通过翻转DAPLink的nSRST/nRESET引脚（一般也会接到MCU reset脚）来复位MCU
- SYSRESETREQ：借助Cortex-M内核模块SCB中的AIRCR寄存器的SYSRESETREQ位来同时复位MCU外设模块
- VECTRESET：借助Cortex-M内核模块SCB中的AIRCR寄存器的VECTRESET位功能来复位Core
三、复位类型对在线调试的影响
复位类型对在线调试的影响分两种：一、是否影响应用程序正常调试；二、是否影响应用程序正常运行。对于第二点，因为应用程序的设计差异，无法确定复位类型的不同导致的未复位模块对其产生何种影响，因此我们暂不讨论这点，我们主要看第一点。
设置不同的复位类型是否影响应用程序正常调试（能否停在程序入口函数，能否进行单步）？痞子衡在MIMXRT1050-EVKB上实测了SDK里的led_blinky例程，选取了flexspi_nor_debug（在Flash）build做了很多组测试，结果如下：
| 例程Build | 仿真器 | 复位类型 | BootMode | 调试现象 |
|---|---|---|---|---|
| debug | J-Link DAPLink |
所有的（除了DAPLink下HW RESET） | 2’b01 – SDP 2’b10 – Flash Boot |
正常下载与调试 |
| flexspi_nor_debug | J-Link | – Core | 2’b01 – SDP 2’b10 – Flash Boot |
正常下载与调试 |
| flexspi_nor_debug | J-Link | – Normal – Core and peripherals |
2’b01 – SDP | 关闭校验后可正常下载，但无法调试 |
| flexspi_nor_debug | J-Link | – Normal – Core and peripherals |
2’b10 – Flash Boot | 关闭校验后可正常下载，能正常调试 |
| flexspi_nor_debug | J-Link | – Reset Pin | 2’b01 – SDP | 正常下载，但无法调试 |
| flexspi_nor_debug | J-Link | – Reset Pin | 2’b10 – Flash Boot | 正常下载与调试 |
| flexspi_nor_debug | DAPLink | – VECTRESET | 2’b01 – SDP 2’b10 – Flash Boot |
正常下载与调试 |
| flexspi_nor_debug | DAPLink | – SYSRESETREQ | 2’b01 – SDP | 关闭校验后可正常下载，但无法调试 |
| flexspi_nor_debug | DAPLink | – SYSRESETREQ | 2’b10 – Flash Boot | 正常下载与调试 |
| flexspi_nor_debug | DAPLink | – HW RESET | 2’b01 – SDP 2’b10 – Flash Boot |
无法下载，报错无法停止CPU |
从上表的测试结果，我们可以得到如下结论：
- 结论1：在Flash调试，要想正常调试，要么不复位片上外设（保留Flashloader对FlexSPI等模块的初始化），要么启动模式设成Flash Boot（让BootROM完成FlexSPI等模块的初始化），因为Clock/GPIO/FlexSPI的初始化必须保留，CPU才能正常获得Flash里指令。
- 结论2：JLink复位下，Keil MDK调试体验与其他IDE是一致的。
- 结论3：DAPLink复位下，Keil MDK下HW RESET方式复位可能会报奇怪的内核连接错误。
至此，Keil在线调试时设不同复位类型可能会导致i.MXRT下调试现象不一致现象痞子衡便介绍完毕了，掌声在哪里~~~
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