2008年1月13日 星期日

USB 轉JTAG 應用探討(上)--硬體篇

我想各位從事電子行業領域裡的諸位同好,在幾年多的工作資歷中,

想必都會多多少少碰過不同性質的電子產品。

就像版主一樣,做過車用電子啊﹑掃描器﹑USB隨身碟 或MP3 乃至於單晶片微控器等。

有些產品開發是時代所趨所致,當然也有些產品也因時代所趨而不得不黯然的退下舞台。

但不管從事終端電子產品為何?唯一不變的是個人電子技術與產品歷練的累積。

這是最大的個人資產,也是個人最大價值,若要從有形的獲利能力來說:

畢竟就如同有形資產一樣,有一天也會消耗殆盡的。但是無形的資產:如產業歷練,

人脈的累積或是個人技術精進等,卻可能是一個人終生受用不盡啊。

這將是一種屬於個人的理想與夢想延伸。---因為當您累積了許多無形資產之後,

您就可以往自己興趣或目標前進。

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就以目前的電子產業來說,單晶片微控器(SOC, CPU, MCU ...)其實已經扮演其一個重要角色了。

而且也時勢所趨,每一種MCU也慢慢的很明顯的區隔出市場價值。如果,您有留意到相關產業訊息,

或是有機會跟一些從事這方面領域的人多打屁聊天,您大概就可以抓到幾分市場脈動了,

您不用去相信報章雜誌的報導,您不用去查什麼產資報告,您可以從最一般使用者得到第一手訊息。

當然,這些報章雜誌的報導都是一些確切的數據,但是這些虛無飄渺的數據,

對於一家小公司或是個人來說:他所隱含的意義是很值得深思的。就像我們之前有提到的:

台灣作微控器(MCU)在全球市場的佔有率(可能還要說成產值啊!)來說:還是少數的。

量是很大啊,但價格啊....唉...就像一大箱的王子麵在跟一罐小小法國香水比似的。

您在市場上買東西或作產品開發,大概還少會碰到以台幣的"角"為報價單位的,

(您家裡還找得到一元以下的錢幣嗎?!)但很不幸,電子產品中的MCU就是有這一種報價單位的。

好,我們就切入主題:為何台灣的MCU 為何無法成長成為世界主流?!很簡單。

標準化!---就像台灣要作MCU的公司也都是抄人家MCU 起家的,很簡單,就是抄人家的標準化。

什麼是標準化?!就是在標準化的背面,有著豐沛的人力資源與周邊資源。

MCU 市場要成功最需要的就是相關配對的開發工具與相關發展測試平台。

不要說MCU 就連USB也是。

人家USB 標準一出來,人家USB 分析儀就等著市場風起雲湧的把他的銷售量帶起來了。

好,我們回頭看MCU,以八位元來說:8051 或PIC 的相關開發平台與周邊資源來說:

我想這是大家已經無法否定的,如果,您想另起爐灶的話,您就得要有相當的心理準備。

您可要想清楚:您是要養家活口呢?!還是要作個唐吉軻德去跟風車怪物大幹一場?!

以MCU的後起之秀來說:近幾年來,最成功的應該就是屬於 32位元的 ARM 了。

他的出現都遠比8051或是PIC 乃至國內這些MCU廠商老前輩年輕好幾年。

但他的成功更是無容置疑的。他完全符合MCU產品市場的第一前提要件:性價比!!

性價比:性能與價格比例!(可不只看他的售價而已喔...還有他所能展現的應用能力!!)

接下來的,就是他相關的開發平台與周邊資源的配合,您可別小看那些ICE 或是組譯環境。

您MCU 要成功,這些小東西您可別忽略啊...否則,可能連要養家活口都會很辛苦。

您看國內那些IC 設計公司要作SOC時,為何要選用8051 當他內含的微控器呢?!

很簡單:就是不要再寫組譯器或相關開發工具。您到底是要作產品呢?!還要是賣開發工具呢?!

(您看國內某家開發16 位元MCU 的公司,他前前後後花了多少人力物力資源,

作了許多開發工具或相關開發平台,您想:您可能聽都沒聽過這樣的一個產品吧!

那您就可以想像他的困難之處吧!)

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因為小弟也有幸走過這一遭,也頗知那個16 位元MCU的心路歷程。

也剛好會寫USB 介面,(現在的MCU開發平台如果還不是USB介面的話...呵...呵...

不要說新MCU產品啊...就連一些8051 或PIC 都還想用USB做出更便利的開發工具呢!)

所以,會比較留意這方面的相關產品訊息,當然也不會放過ARM的開發平台工具啊。

我今天要說的就是ARM 的開發工具:IAR 公司所出品的J-Link 啊...

http://www.iar.com/index.php?show=32887_ENG&&page_anchor=http://www.iar.com/p32887/p32887_eng.php

(圖)

我們可以看到他所支援的ARM 平台:

Key features
 
• Any ARM7/ARM9 core supported, including Thumb mode
• Download speed up to 600 KB/sec *
• DCC speed up to 800 KB/sec *
• Seamless integration into IAR Embedded Workbench
• No power supply required, powered through USB
• Max. JTAG speed 12 MHz
• Automatic core recognition
• Auto speed recognition
• All JTAG signals can be monitored, target voltage can be measured
• Support for multiple devices on scan chain
• Fully plug and play compatible
• 20-pin standard JTAG connector
• Optional adapter for 5V targets available
• USB and 20-pin flat cable included
• Wide target voltage range: 1.2V - 3.3V
• Delivered with power on pin 19 with the ability to turn it off in the software
• SWD support
• Optional power on pin 19, default is power on
• Outputs can be tristated (Effectively disabling the JTAG interface)
• Support for ETB

* Measured with ARM7 at 50 MHz, 12MHz JTAG speed.
 
   我們就可以想像到他所涵蓋的公司範圍了...TI﹑NXP﹑ATMEL﹑ST﹑ADI 諸家的ARM 平台了....

此處可以想像的是:像IAR 這種以作組譯器起家的公司也開始推出硬體設備了!

我相信以上述這些公司來說:以他們的資源或名號,要號召人家去寫一個開發平台或組譯環境,

應該都不成問題,但是呢?!具所瞭解:IAR這款ARM 開發平台還蠻暢銷的。

人家所說的:世界是平的了。您就不用太訝異了。或許,改天人家大公司也看得起版主的經歷,

也願意釋單給版主開發一些應用平台或是輔助開發工具也說不定啊?!哈!哈!........

好吧,我們還是來看一些USB 相關訊息吧...

我們此次主題來FOCUS 在他的硬體規格:他基本上就是一個USB 轉JTAG 介面。

當然,版主之前也有類似的主題探討,如果您有常留意版主的文章時,應該還記得。

我們看到他的USB 下載速度為 800 KB/Sec...哈!哈!...剛好跟版主所探討過的USB 問題相符合:

就是USB 1.1 的速度就綽綽有餘了。所以啊....作技術可真的不能囫圇吞棗...

當您一拿到產品規格時,您要如何本能反應式的看出產品的主要訴求。

所以啊...相對來說:他的JTAG 的速度也不必太強求了:12MHz ...

超過了...對這個800KB/Sec來說,就沒啥意思了。

好吧,我們就把這個機器打開看一下:(嘩...版主您也有機器喔?!...開玩笑,

之前不是說過了,當您在業界混久了,您無形就會累積了一些無形資產嗎?!)


呵...呵...就是一棵 ATMEL 的Controller 外加一個I/O Buffer ...標準USB 開發工具的配備。

我們在仔細的放大看一下:

(圖)

乖!乖 ! 看到沒?! ARM based 的耶....現在連搞這種簡單的USB 介面都拿這種ARM來玩了...

其實,說真的...像傳統那種 Cypress 那種USB Controller 可能一棵都還要美金 3 元起跳...

有時又給您來個供貨不足....而現在一棵 ARM7 都已經美金一元有找了...

而且像現在的ARM 都已經把 USB CDC (communcation Device Class)都給作進去,

也給標準的原始程式碼,您就不用再找一個 USB 轉 UART 的IC了....您說方不方便?!

不知各位看觀看到這個東西時,您心裡有何感想?!

(當然對我來說:一點也都不意外....因為真的已經有太多傳統MCU市場真的被ARM給攻佔了!

當然國內還有許多公司還在掙扎著要不要轉換以ARM為開發核心時?!

您要思考的是:上述的系統資源或是相對應的市場需求的規格在哪?!)

您可以想像再過幾年,ARM的平台會如何拓展他的勢力範圍?!

很簡單,就像我們當初玩8051 一樣,當一些學校或相關市場應用產品一直在訴求ARM 平台時,

當您公司的工程師所能找到的新進工程師都是在學校學ARM時,

呵...呵....又當一棵ARM的價格再向下擠壓傳統MCU市場時,然後,人家的所有開發工具與平台

都是如此成熟完整時。您說呢?!......

----當然啊,說真的,現在您用什麼IC 去開發您的系統,真的已經不是那麼重要了...

重要的是您要用這些IC 的解決方案兜出怎樣的一個系統比較重要。

而這個系統對於您的客戶來說:他真正的價值在哪?!

還有,是您如何找到您對的客戶讓您的產品走得出去....所以您本身經營的「性價比」在哪?!

工程或技術問題對您的客戶來說:真的也不是那麼重要。

工程師們,如果您還是那麼緊抱著您手中的東西時,而不願意走出門外世界去多聽聽客戶或

找一些真正市場需求的東西時,您不只是工作越發辛苦難過,還不免有一絲絲的失落感吧 !

讓自己能多看多聽...多去接觸市場訊息與脈動吧....

----您就會發現世界的寬廣與美好,您也可以找到您真正想作的東西!!

就像當您看到這個產品也是利用一棵ARM 作的,而不是用我們傳統觀念裡的Cypress這種

8051 Based 的USB Controller 時,您心中的想法與刺激是否與版主相同呢?!

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這次我們所探討是關於一種USB 轉JTAG 實際產品的硬體情況。

下回呢?!我們要探討的是關於這種MCU 開發平台在軟體環境所會遭遇的其他問題!

謝謝!


 




 

2 則留言:

  1. 這不是IAR獨立推出的產品,就像在 PCB 版上可以看到是
    Segger 的 J-Link Ver 6.0
    http://www.segger.com/jlink.html
    另外一美元有找的應該 Cortex 系列吧 跟傳統ARM7還是有點不一樣
    不過新的Compiler 都有能支援吧

    這個用那個東西做產品只要功能能達到,價錢客戶能接受,產品就賣得出去
    一般客戶並不會特別在意是用哪種東西做的,當然也有例外的,例如產品可以透過行銷建立自我品牌價值,如 Intel 撒大錢建立品牌

    說到 USB to  Serial convector
    建議可以去看 FTDI 的 FT2232 系列的現成的chip(不過這價錢賣的比一般 MCU還貴的多, 可以支援  USB to UART/SPI/JTAG/I2C等介面,這個公司從賣 USB to UART起家,想四五年前跟朋友建議他們公司(創X, X惟) 可以做這個產品線, 不過他後來跟我說, 他們公司嫌這個單價低, 不好賺
     結果台灣出了一家旺玖(靠跟Nokia 合作手機傳輸線翻身)

    另外FT2233透過JTAG應用有 OpenOCD Project
    可以參考這個DevKits http://www.amontec.com/openocd.shtml

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    1.  
         謝謝您所提供的相關訊息...
      這個TOOL 背後也有標示 Made in Germany ...大概也猜得到應該也是委外合作的...
      所以,版主才開玩笑說:改天人家大廠也會看得起版主作USB 的經驗,也會有一些合作機會也說不定啊。 :) .... 哈~哈~...
      至於,那種灑大錢做品牌的事,還是當作看休閒雜誌,看看就好了!
      您還有很美好的人生要過哩!
      關於您說的USB 轉RS232 的事。呵...呵...台灣IC設計業的一代拳王您又不是不知道?!如果,每一家都要像您所說的能夠動燭先機的話。也不會有這麼多新興IC設計公司成立,可以提供很多機會給新鮮人練功...到後來當然也不會滿街都是IC設計公司...---好像搞電子的非得要玩到這種「款站」才高人一等似的...
      您就不必太在意了...人家後來的日子也沒有比較好過啊...所以,人家講得也沒錯啊...單價低也不好賺啊...時間過了就算了 ! :"> ...
       
       

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