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。

-----------------------------------------------------------------------
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！）

--------------------------------------------------------------------
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？！

-------------------------------------------------------------------------
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！