OpenOCD是什么？J-Link、J-Trace、Open JTAG的区别

前言
最近在调试一些单板，对于这个调试工具我真的是又爱又恨，熟悉了那就是金箍棒，不熟悉那就是拦路虎。
有的东西用了很久还不知道这个玩意是干嘛的，于是这里来整理一篇来学习一下。
调试的工具针对不同的领域当然有很多的，这里涉及到的工具是openocd，这个玩意我们一起来学习一下相应的使用方式。
一、openocd是什么？
我们在使用的时候会用到openjtag，那么先来看看openjtag是什么？
1-openjtag是什么?
openjtag是一个开源项目（包含软件和硬件）。
硬件是一个usb接口转jtag接口的适配器。
借助开源软件openocd可以完成程序的烧写，调试等任务openjtag的功能：
往flash烧写程序：支持nor flash 和 nand flash
支持windows以及linux
能够用在支持gdb调试协议的工具上：如iar， eclipse
usb转串口功能
所以本质上还是开源软件openocd
2-j-link、j-trace、open jtag区别
j-link、j-trace、open jtag都是用来调试程序的(当然还有其他工具可以进行调试，比如ice)，j-link和j-trace是segger公司的(http://www.segger.com)。open jtag(http://www.openjtag.org/)是一个开源项目，其目标是使嵌入式开发者能够通过jtag接口，用开放的硬件和软件系统进行烧写、校验和调试[1]。他们都基于jtag调试接口协议。
本质上都是基于jtag接口协议的。
3-openocd是什么
openocd（open on-chip debugger）开源片上调试器，是一款开源软件，最初是由dominic rath同学还在大学期间发起的（2005年）项目。openocd旨在提供针对嵌入式设备的调试、系统编程和边界扫描功能。
openocd的功能是在仿真器的辅助下完成的，仿真器是能够提供调试目标的电信号的小型硬件单元。仿真器是必须的，因为调试主机（运行openocd的主机）通常不具备这种电信号的直接解析功能。
仿真器支持一个或多个传输协议，每个协议涉及不同的电信号，且使用不同的协议栈进行消息传递。市面上有很多种仿真器，并且这些仿真器的命名没有统一的规律。
仿真器有时候会被封装成独立的加密狗，这种称为硬件接口加密狗。一些开发板上面直接集成了硬件接口加密狗，这样可以使开发板通过usb直接连到主机上进行调试。
例如，jtag仿真器支持jtag协议的信号，可以用来进行taps和目标板子之间符合jtag协议（ieee 1149.1）的通讯。tap（test access port）是处理特殊指令和数据的单元。taps在芯片与板子之间和之内以菊花链的形式进行连接。jtag支持调试和边界扫描。
还有swd仿真器，这种仿真器支持使用swd（serial wire debug）信号与一些比较新的arm芯片进行通讯，而且还可以作为那些同时支持jtag和swd的芯片的仿真器。不过swd仅支持调试，不支持边检扫描。
对于一些芯片，还有专门的编程下载器，这些下载器仅支持擦写flash的功能，不支持调试和边界扫描。对于此类专用下载器，openocd暂时并不支持。
加密狗：openocd目前支持多种类型的硬件加密狗：基于usb的，基于并行端口的，以及其他在内部运行openocd的独立盒子。
gdb调试：它允许arm7（arm7tdmi和arm720t），arm9（arm920t，arm922t，arm926ej-s，arm966e-s），xscale（pxa25x，ixp42x），cortex-m3（stellaris lm3，st stm32和energy micro efm32）和基于intel quark（x10xx）的内核使用gdb协议进行调试。
flash编程：擦写flash支持外部cfi兼容nor闪存（intel和amd / spansion命令集）和几个内部闪存（lpc1700，lpc1800，lpc2000，lpc4300，at91sam7，at91sam3u，str7x，str9x，lm3，stm32x和efm32）。包括各种nand闪存控制器（lpc3180，orion，s3c24xx等）的初步支持。
小结一下：
openocd (open on-chip debugger)是一个开源的片上调试器，旨在提供针对嵌入式设备的调试、系统编程和边界扫描功能。
openocd的功能需要调试仿真器来辅助完成，调试仿真器是一个提供调试目标电信号的小型硬件单元。常用的有jink、stlink等，一些开发板直接集成了调试仿真器，如小熊派开发板就集成了stlink。
通过下面的openocd架构图我们能更好的认识openocd。
可以看出openocd提供了gdbserver，可以通过它进行gdb相关的调试操作。
提供teinet server，可以通过telnet连接对目标板进行烧录、重启等操作。
openocd的配置基于tcl脚本，可以使用默认自带的tcl脚本，也可以编写自定义的脚本。
4-openjtag怎么用？
上面我们提到openocd需要调试仿真器配合使用，一般我们还会使用gdb client与其配合进行远程调试。
在这里插入图片描述
5-jtag与swd的区别
jtag (joint test action group，联合测试行动小组)是一种国际标准测试协议(ieee1149.1兼容)，主要用于芯片内部测试。现在多数的高级器件都支持jtag协议，如arm、dsp、fpga器件等。标准的jtag接口是4线:tms、tck、tdi、tdo，分别为模式选择、时钟、数据输入和数据输出线。相关jtag引脚的定义为:
tms:测试模式选择，tms用来设置jtag接口处于某种特定的测试模式;
tck:测试时钟输入;
tdl:测试数据输入，数据通过tdi引|脚输入jtag接口;
tdo:测试数据输出，数据通过tdo引脚从jtag接口输出;
串行调试(serial wire debug)，一种和jtag不同的调试模式，与jtag的20个引脚相比,swd只需要4个(或者5个）引脚，结构简单，但是使用范围没有jtag广泛，主流调试器上也是后来才加的swd调试模式。
swd和传统的调试方式区别:swd模式比jtag在高速模式下面更加可靠。在大数据量的情况下面jtag下载程序会失败，但是swd发生的几率会小很多。基本使用jtag仿真模式的情况下是可以直接使用swd模式的，只要你的仿真器支持，所以推荐大家使用这个模式。在gpio刚好缺一个的时候，可以使用swd仿真，这种模式支持更少的引脚。在板子的体积有限的时候推荐使用swd模式，它需要的引脚少。