STM8-SWIM通信协议.pdf

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SmallmountSTM8应用笔记应用笔记.1STM8SWIM通信协议和调试模通信协议和调试模块块STM8的SWIM通信协议（communicationprotocol）和调试模块介绍本手册为需要建立STM8微控制器系列的编程，测试或调试工具的开发者而写。

它解释了STM8内核的调试结构。

STM8的调试系统包括以下两个模块：

DM：

调试模块；SWIM：

单总线接口模块。

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HowtoprogramSTM8SandSTM8AFlashprogrammemoryanddataEEPROM（PM0051）（STM8Aversionisnotpublishedyet）HowtoprogramSTM8LFlashprogrammemoryanddataEEPROM（PM0054）专业术语：

DM：

DebugModeSWIM：

SerialWireInterfaceModuleWFI：

WaitForInterruptWFE：

WaitForEventSmallmountSTM8应用笔记应用笔记.2STM8SWIM通信协议和调试模通信协议和调试模块块目录1.调试系统概述.12.通信层.23.单总线接口模块（SWIM）.33.1操作模式.33.2SWIM入口序列.33.3位格式.53.4SWIM通信协议.63.5SWIM命令.73.6SWIM通信复位.83.7CPU寄存器访问.83.8在停止模式下的SWIM通信.93.9物理层.93.10STM8的SWIM寄存器.94.调试模块（DM）.124.1介绍.124.2主要特点.124.3调试.124.4断点解码表.144.5软断点模式.144.6时序描述.144.7中止（abort）.154.8数据断点.154.9指令断点（Instructionbreakpoint）.154.10单步模式.164.11应用笔记.164.12DM寄存器.165.常见问题解答.175.1时序相关.17SmallmountSTM8应用笔记应用笔记.1STM8SWIM通信协议和调试模通信协议和调试模块块1.调试系统概述调试系统概述STM8的调试系统接口允许一个调试或编程工具，通过一根基于开漏接口的单总线双向（bidirectional）通信线连接到MCU。

它提供了非抢占式（non-intrusive）读写方式去访问RAM和外设，在程序执行期间（duringprogramexecution）。

方框图（Theblockdiagram）如所示。

调试模块使用设备中的两个内部时钟源，LSI低速内部时钟（通常范围为20KHz-200KHz，视产品而定）和HSI高速内部时钟（通常范围为10MHz-25MHz，视产品而定）。

必要时，时钟会自动启动。

SmallmountSTM8应用笔记应用笔记.2STM8SWIM通信协议和调试模通信协议和调试模块块2.通信层通信层SWIM是一个基于异步（asynchronous），强灌电流（highsink）（8mA），开漏，双向通信（bidirectionalcommunication）的单总线接口。

当CPU正在运行，出于调试目的，SWIM允许非抢占式（non-intrusive）读写访问，去执行on-the-flay到RAM和外设寄存器。

此外（Inaddition），当CPU停止（stalled），SWIM允许读写访问，去执行MCU存储空间的其它部分（数据EEPROM和程序存储器）。

CPU寄存器（A，X，Y，CC，SP）也可以被访问。

这些寄存器被映射在存储器中，而且可以以相同的方式去访问。

仅仅当SWIM_DM位置一时，寄存器，外设和存储器才被访问。

当系统处于停止（HALT），WFI或者读保护模式，SWIM_CSR寄存器的NO_ACCESS标志将置一。

在这种情况下，禁止（itisforbiddento）执行任何的访问，这时因为部分设备可能没有时钟驱动，读访问返回无用的数据（garbage），或者写访问不成功。

SWIM可以执行MCU软件复位操作SWIM引脚可以作为标准IO口用于MCU的目标应用，如果你也想将他用于调试，IO口功能将会有一些限制（somerestrictions）。

最安全的方式是在PCB设计时提供选择项（astrapoption）。

SmallmountSTM8应用笔记应用笔记.3STM8SWIM通信协议和调试模通信协议和调试模块块3.单总线接口模块单总线接口模块（SWIM）3.1操作模式操作模式上电复位后，SWIM复位，并且进入它的OFF模式。

1.OFF：

在此模式下，SWIM引脚一定不能在应用中用作I/O口。

等待SWIM入口序列（entrysequence）或者应用软件打开I/O模式。

2.I/O：

软件应用程序设置内核配置寄存器（CFG_GCR）的SWIM禁能位（SWD）（SWIMdisable），可以进入此状态。

在此状态下，用户应用程序可以使用SWIM引脚作为标准I/O引脚，仅有的缺陷是无法使用该引脚的内置（bulit-in）调试功能。

一旦复位（Incaseofareset），SWIM重新返回OFF模式。

3.ACTIVE：

当处于OFF状态，SWIM引脚检测到一个特殊的序列，可以进入此模式。

在此状态下，通过SWIM引脚，主设备工具使用3个命令去控制STM8。

（SRSTSystemReset，ROTFReadOnTheFly，WOTFWriteOnTheFly）注意：

请注意，SWIM可以被设置为Active，而且可以在设备处于复位状态（NRST引脚被强制拉低）时进行通信。

3.2SWIM入口序列入口序列POR（上电复位）后，SWIM一直处于OFF模式，SWIM引脚采样用于检测入口序列。

要实现这一机制，内部低速RC时钟在POR后自动运行，并且在SWIM处于OFF模式下一直保持。

如果SWIM引脚检测到入口序列之前，SWDbitisset，SWIM将工作在I/O模式。

一旦SWIM处于ACTIVE模式，写该位是无效的，并且SWIM仍然处于ACTIVE模式。

如果应用程序使用SWIM引脚作为I/O模式，应用程序会在软件代码的初始化部分将SWIM引脚设置为I/O模式（一般地，会在复位后执行）。

尽管在这种状态下，仍然有可能SmallmountSTM8应用笔记应用笔记.4STM8SWIM通信协议和调试模通信协议和调试模块块使得SWIM引脚处于ACTIVE模式，方法是：

强制拉低RESET引脚，保持RESET引脚为0持续（duration）到SWIM入口序列完成。

在复位期间或者应用程序运行期间，只要SWIM处于OFF模式，任何时候，SWIM入口序列都会被检测。

如果SWIM引脚和复位引脚都被复用（aremultiplexed）为I/O口，那么进入SWIM的ACTIVE状态的方法是：

MCU设备掉电，再上电，并且保持MCU复位直到SWIM入口序列发送结束。

SWIM激活时序图如所示，图中每一段的描述如下。

1.为了激活SWIM，SWIM引脚必须强制拉低16s（在HSI下最少64个脉冲）。

2.第一个脉冲后（总线当前为0），在SWIM的ACTIVE状态入口处，SWIM检测一个特殊序列以保证鲁棒性（guaranteerobustness）.SWIM入口序列式：

4个1KHz的脉冲，紧接着4个2KHz的脉冲。

序列的频率很容易被内部RC检测到。

入口序列如所示。

注意序列以SWIM引脚拉高作为开始和结束标志。

3.入口序列后，SWIM进入ACTIVE状态，HSI振荡器（oscillator）自动开启。

4.延时过后，SWIM发出一个同步帧给主机。

同步帧描述：

MCU的SWIM总线输出低电平，维持128个HSI时钟脉冲表示发出一个同步帧，用于调试主机对RC的测量。

一个高级调试主机可以重新校准（re-calibrate）它的时钟，来适应（adapt）MCU内部RC的频率。

5.开始SWIM通信之前，SWIM线必须释放为高电平，以保证SWIM准备好通信（至少维持300ns）。

6.写0A0H到SWIM_CSR寄存器：

Bit5置一，允许访问整个存储器和SRST命令Bit7置一，掩盖内部复位源7.释放加载配置字节的序列的复位。

等待1ms以保持稳定。

8.一旦配置字节加载发生，且稳定时间到，CPU分段（inphase8）:

STM8S停止，且HSI=16MHz（详见STM8S数据手册）SWIM时钟为HSI/2=8MHzSWIM在激活状态，在低速位格式（如所示）SmallmountSTM8应用笔记应用笔记.5STM8SWIM通信协议和调试模通信协议和调试模块块3.3位格式位格式位格式采用的是一种归零格式（Return-To-Zeroformat），它允许位同步。

两个通信速率可选。

在SWIM激活状态下，选择的是低速通信速率。

通过设置SWIM_CSR寄存器的HS位置一，选择高速通信速率。

当在复位阶段（duringtheRESETphase）进入SWIM模式时，配置项可能已经从非抢占式存储器中加载到相应的寄存器中。

任何内部或外部的复位都会触发加载配置项。

为了确保适当的系统行为，HS位直到配置项加载完成后才能置一。

在配置项加载结束后，SWIM_CSR寄存器的HSIT位被硬件置一。

3.3.1高速位格式高速位格式10个HSI振荡器脉冲生成一位。

位格式为：

2个时钟脉冲的0电平，接着8个时钟周期的1电平。

8个时钟脉冲的0电平，接着2个时钟周期的1电平。

当SWIM收到一包数据时，它将解码：

1：

检测到小于或等于4个连续低电平。

0：

检测到大于或等于5个连续低电平。

3.3.2低速位格式低速位格式22个HSI振荡器脉冲生成一位。

位格式为：

2个时钟脉冲的0电平，接着20个时钟周期的1电平。

20个时钟脉冲的0电平，接着2个时钟周期的1电平。

SmallmountSTM8应用笔记应用笔记.6STM8SWIM通信协议和调试模通信协议和调试模块块当SWIM收到一包数据时，它将解码：

1：

检测到小于或等于8个连续低电平。

0：

检测到大于或等于9个连续低电平。

3.4SWIM通信协议通信协议当处于ACTIVE模式时，通信可以被主机或设备初始化。

每一个字节或命令之前都有一位头，用于仲裁主机和设备发起的通信。

主机的头是“0”，由于是开漏结构，可用于在仲裁时取得优先权。

若无数据传输，主机就可以开始传输。

主机发送的每个命令有以下组成：

1个命令（ROTF，WOTForSWRST）包含：

头：

1Bit“0”b2-b0：

3-bit命令pb：

奇偶位（paritybit）：

b（i）异或ack：

应答位（1bit“1”）。

若检测到错误或为准备好，接收者必须发送非应答（NACK：

1bit“0”）若干数据包（WOTF下）包含：

头：

1Bit“0”b2-b0：

8-bit数据pb：

奇偶位（paritybit）：

b（i）异或ack：

应答位（1bit“1”）。

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