JLink Script文件基礎(chǔ)及其在IAR下調(diào)用方法

大家好，我是痞子衡，是正經(jīng)搞技術(shù)的痞子。今天痞子衡給大家分享的是 JLink Script 文件基礎(chǔ)及其在 IAR 下調(diào)用方法。

JLink 可以說是 MCU 開發(fā)者最熟悉的調(diào)試工具了，相比于其他調(diào)試器（比如 DAPLink、ST-LINK、I-jet 等），JLink 除了性能強(qiáng)大之外，還勝在其配套各種軟件小工具相當(dāng)方便易用。JLink 工具玩得熟的老司機(jī)一定在 J-Link Commander 命令行工具(即 SEGGERJLink_VxxxJLink.exe)下敲過命令，讀寫內(nèi)存、下載文件、操控內(nèi)核無所不能。這個(gè)底層工具其實(shí)也是 JLink 精華所在，今天痞子衡要講的 JLink Script 文件主題其實(shí)就是依賴這個(gè)工具。

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一、JLink Script 作用

如果你有腳本語言經(jīng)驗(yàn)（比如 Python），你應(yīng)該很熟悉腳本語言那一套規(guī)則，腳本語言不同于一般編譯型語言（比如 C），編譯型語言經(jīng)過編譯鏈接生成的二進(jìn)制機(jī)器碼被 CPU 直接識(shí)別執(zhí)行，但腳本不需要預(yù)編譯，它是由配套解釋器動(dòng)態(tài)翻譯執(zhí)行的，而 CPU 負(fù)責(zé)執(zhí)行的是腳本解釋器。

基于上述概念 JLink.exe 就是一個(gè)解釋器，它能解釋執(zhí)行 JLink Script 文件，其命令格式如下，使用 -JLinkScriptFile 參數(shù)指定 JLink Script 文件路徑便可執(zhí)行 JLink Script 文件里的語句。

• 命令格式：JLink.exe -JLinkScriptFile MyFile.JLinkScript

為什么需要 JLink Script 文件？有些情況下，需要定制 J-Link 執(zhí)行的某些操作，比如 J-Link 連接順序或者執(zhí)行復(fù)位的方式等，或者一些定制的硬件板需要一些特殊處理，這些動(dòng)作沒法直接集成到 J-Link 軟件的通用處理里，因此需要被放在單獨(dú)的 JLink Script 文件里，根據(jù)連接的具體目標(biāo)對(duì)象來指定加載執(zhí)行。

• Note：其實(shí)除了常見的明文腳本(.JLinkScript)文件之外，JLink Script 文件還有另外一種經(jīng)過預(yù)編譯的文件形式(.pex)，這種格式是純二進(jìn)制的，可以保護(hù)腳本內(nèi)容。

二、JLink Script 文件基礎(chǔ)

JLink Script 這一套東西整體上由五大部分組成：基本語法、全局 DLL 變量、全局 DLL 常量、系統(tǒng) API 接口、用戶自定義動(dòng)作集。

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2.1 腳本基礎(chǔ)語法

JLink Script 并不是一個(gè)通用的腳本語言，因此其并不像你熟知的那些 Python 之類的腳本語言那樣語法完善，它僅是為了配合 JLink 完成一些必要操作。JLink Script 語法跟 C 語言類似，支持 C 語言中允許的大多數(shù)語句（if else，while，變量聲明，…），但不是所有的語句。

此外，還有一些語句是特定于 JLink Script 的，JLink Script 已經(jīng)盡可能允許最大的靈活性，因此幾乎任何必要的目標(biāo)初始化操作都可以得到支持。

• 語法簡明手冊(cè)：https://wiki.segger.com/J-Link_script_files#Script_file_language

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2.2 全局 DLL 常 / 變量

JLink Script 在被解釋執(zhí)行時(shí)，其實(shí)是和 JLink DLL（即 SEGGERJLink_VxxxJLinkARM.dll）聯(lián)動(dòng)的，DLL 里存放了 JLink 各種底層功能集合，同時(shí)也默認(rèn)預(yù)定義一些全局變量，這些變量用于 DLL 配置，需要在 JLink Script 中被賦值。比如最基礎(chǔ)的變量 CPU，用于指示連接的目標(biāo)內(nèi)核類型，而支持的全部 CPU 類型都定義在全局常量里。

• 變量列表：https://wiki.segger.com/J-Link_script_files#Global_DLL_variables 常量列表：https://wiki.segger.com/J-Link_script_files#Global_DLL_constants

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2.3 系統(tǒng)內(nèi)置的 API 接口

JLink DLL 中實(shí)現(xiàn)了很多基礎(chǔ)操作功能，這些功能通過 API 函數(shù)接口形式開放給 JLink Script 來調(diào)用，這些 API 全部以 JLINK_ 為前綴。舉一個(gè)比較常用的 API 函數(shù) JLINK_TARGET_Halt()，這個(gè)函數(shù)功能就是掛起目標(biāo)內(nèi)核。

• API 接口列表：https://wiki.segger.com/J-Link_script_files#Script_file_API_functions

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2.4 用戶可自定義動(dòng)作集

終于要講到 JLink Script 最關(guān)鍵的部分了，前面都是基礎(chǔ)，而 JLink Script 最核心的功能其實(shí)在用戶自定義動(dòng)作集合里，這些動(dòng)作由 JLink 預(yù)先定義，但是內(nèi)部具體操作可由用戶來編寫。在 IDE 在線下載調(diào)試過程中按規(guī)定觸發(fā)條件來調(diào)用執(zhí)行這些動(dòng)作，下表列出了全部動(dòng)作，其中藍(lán)框標(biāo)出的四個(gè)動(dòng)作最常用。

• InitTarget()：替換 J-Link DLL 的目標(biāo) CPU 自動(dòng)查找過程。對(duì)于默認(rèn)情況下不可訪問且需要執(zhí)行一些特殊步驟才能成功執(zhí)行常規(guī)調(diào)試連接過程的目標(biāo) CPU 非常有用。SetupTarget()：在 InitTarget()以及 JLink 常規(guī)調(diào)試連接序列之后被調(diào)用，通常用于更高級(jí)別的 CPU 調(diào)試設(shè)置，如寫入某些內(nèi)存位置、初始化 PLL 以加快下載速度等。ResetTarget()：替換 DLL 的復(fù)位策略。無論在 DLL 中選擇了什么復(fù)位類型，如果存在此函數(shù)，將調(diào)用它而不是 DLL 內(nèi)部復(fù)位。AfterResetTarget()：在 ResetTarget()之后調(diào)用。復(fù)位結(jié)束后，用于初始化一些必要外設(shè)（比如看門狗）。除此之外，對(duì)于某些內(nèi)核類型有必要在復(fù)位后執(zhí)行一些特殊操作，以保證復(fù)位后的設(shè)備功能正常。

• 自定義動(dòng)作列表：https://wiki.segger.com/J-Link_script_files#Customizable_actions

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三、JLink Script 在 IAR 下調(diào)用方法

單純的 JLink Script 沒有意義，需要和工具鏈配合使用才能發(fā)揮最大作用，除了 SEGGER 工具之外（Embedded Studio、Ozone、SystemView），JLink Script 還可以和常見的 IDE 環(huán)境（IAR/Keil/Eclipse）一起工作，痞子衡以 IAR 為例介紹三種調(diào)用 JLink Script 的方法（使用的是恩智浦 i.MXRT685-EVK 開發(fā)板做的測試）。

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3.1 JLinkDevices.xml 中指定

第一種方法是在 SEGGERJLink_VxxxJLinkDevices.xml 文件中指定，如果你對(duì)這個(gè)文件不了解，可先回顧下痞子衡之前寫的文章 《串行 NOR Flash 下載算法(J-Link 工具篇)》。

給板卡通上電，連上 J-Link 調(diào)試器，隨便打開一個(gè)測試工程（SDK_xxx_EVK-MIMXRT685boardsevkmimxrt685demo_appshello_worldiar），選擇 flash_debug，將其工程選項(xiàng)做如下更改：

1. 設(shè)置內(nèi)核為 Cortex-M33，即不啟用 Device 里的 NXP MIMXRT685S_CM33 設(shè)置調(diào)試器選擇 J-Link/J-Trace，且不要勾選 Use flash loader(s)

這么做是為了在 IAR 下載時(shí)不用 NXP MIMXRT685S_CM33 默認(rèn)指定的 JLink 下載算法，而彈出一個(gè)框讓用戶主動(dòng)選擇合適的 JLink 下載算法，我們修改 JLinkDevices.xml 如下：

• Note：SEGGERJLink_VxxxDevicesNXPiMXRT6xx_UFLiMXRT6xx_CortexM33.JLinkScript 便是我們要測試的 JLink Script，在里面我們可以加一句 JLINK_SYS_Report("J-Link script: This UFL script comes from Segger package"); 便于檢查調(diào)用結(jié)果。

選好 MIMXRT685_UFL 這個(gè)指定下載算法后，直接在 IAR 里點(diǎn)擊下載，進(jìn)入正常調(diào)試后，可以在 Debug Log 里看到 iMXRT6xx_CortexM33.JLinkScript 確實(shí)被調(diào)用了。

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3.2 工程選項(xiàng) Debugger/Extra Options 中指定

在上一小節(jié)測試基礎(chǔ)上，將 JLinkDevices.xml 里的 JLinkScriptFile="Devices/NXP/iMXRT6xx_UFL/iMXRT6xx_CortexM33.JLinkScript" 這一句去掉，即不在下載算法里直接調(diào)用 JLink Script。然后將 iMXRT6xx_CortexM33.JLinkScript 文件拷貝一份放到 SDK_xxx_EVK-MIMXRT685boardsevkmimxrt685demo_appshello_worldiar 目錄下，并在 IAR 工程選項(xiàng)中做如下設(shè)置：

• Note：SDK_xxx_EVK-MIMXRT685boardsevkmimxrt685demo_appshello_worldiariMXRT6xx_CortexM33.JLinkScript 便是我們要測試的 JLink Script，在里面我們可以加一句 JLINK_SYS_Report("J-Link script: This UFL script comes from Extra Option"); 便于檢查調(diào)用結(jié)果。

再次在 IAR 里點(diǎn)擊下載，進(jìn)入正常調(diào)試后，可以在 Debug Log 里看到新的 iMXRT6xx_CortexM33.JLinkScript 確實(shí)被調(diào)用了。

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3.3 工程目錄 settings 文件下指定

在上一小節(jié)測試基礎(chǔ)上，不勾選 IAR 工程選項(xiàng) Extra Options 中 Use command line options。然后將 iMXRT6xx_CortexM33.JLinkScript 文件拷貝一份放到 SDK_xxx_EVK-MIMXRT685boardsevkmimxrt685demo_appshello_worldiarsettings 目錄下，需要重命名 JLink Script 文件與測試工程名一致：

• Note：SDK_xxx_EVK-MIMXRT685boardsevkmimxrt685demo_appshello_worldiarsettingshello_world_flash_debug.JLinkScript 便是我們要測試的 JLink Script，在里面我們可以加一句 JLINK_SYS_Report("J-Link script: This UFL script comes from settings"); 便于檢查調(diào)用結(jié)果。

再次在 IAR 里點(diǎn)擊下載，進(jìn)入正常調(diào)試后，可以在 Debug Log 里看到 hello_world_flash_debug.JLinkScript 確實(shí)被調(diào)用了。

至此，JLink Script 文件基礎(chǔ)及其在 IAR 下調(diào)用方法痞子衡便介紹完畢了，掌聲在哪里~~~