Application Note XMC1xxx SWD在线编程参考指南
AN05220083 V1.00 Date: 2014/08/18
产品应用笔记
类 别 关键词
内 容
Infineon,XMC1xxx,AK100,SWD,在线编程,编程器 1.2.
主要特点
3.4.5.6.
摘 要
独有的1拖4（甚至1拖16）量产高速在线编程； 支持灵活的序列号烧写； 支持工程加密，保障固件安全； 支持一键添加多个文件烧写；
自由的组合定制操作，允许定制任意操作序列；
全自动上下电量产检测，无需操作软件，大幅提升烧写效率。
本文主要介绍AK100Pro-4P如何通过SWD对Infineon的XMC1xxx系列芯片进行在线编程
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广州致远电子股份有限公司 XMC1xx SWD在线编程参考指南 目 录
1. XMC1xxx简介 ......................................................................................................... 1 2. AK100Pro简介 ......................................................................................................... 2 3. 准备条件 ................................................................................................................... 4
3.1
3.2 3.3 4.1 4.2
准备XMC1100-T038F-0064AA目标板 ..................................................................... 4 安装KFlashPro软件 ................................................................................................ 4 连接XMC1100-T038F-0064AA目标板至AK100Pro-4P ......................................... 5
4. 基本烧写 ................................................................................................................... 7
创建工程 ................................................................................................................... 7
参数配置 ................................................................................................................... 7 4.2.1 硬件选择 ............................................................................................................... 7 4.2.2 主要设置 ............................................................................................................... 8 4.2.3 附加设置 ............................................................................................................... 9 4.2.4 程序烧写 ............................................................................................................... 9 4.3 烧写配置 ................................................................................................................. 10 4.4 进行烧写 ................................................................................................................. 11
5. 高级烧写 ................................................................................................................. 12
5.1 5.2
量产烧写配置 ......................................................................................................... 13 加密与解密 ............................................................................................................. 14 5.2.1 加密 ..................................................................................................................... 14 5.2.2 解密 ..................................................................................................................... 15
6. 技术支持 ................................................................................................................. 16 7. 订购信息 ................................................................................................................. 17
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广州致远电子股份有限公司 XMC1xx SWD在线编程参考指南 1. XMC1xxx简介
XMC1xxx 系列是Infineon公司推出的一款基于ARM Cortex-M0内核的超低功耗微控制器，采用了65nm制造工艺。其中，XMC1300系列针对电机控制、电源转换和LED照明应用而优化设计；XMC1200系列针对LED照明应用和人机接口而优化设计；XMC1100系列针对入门级市场而设计。
XMC1xxx 系列微控制器一共有5种启动引导模式，分别为ASC_BSL、SSC_BSL、User mode HAR (SWD/SPD)、User mode debug (SWD/SPD)、User productive Mode。每种启动引导模式对应不同的Flash编程接口，通过编程内部Flash的BMI值，可以切换不同的启动模式。当芯片处于User productive Mode 模式时，内部Flash将处于读保护状态，外部工具将不能对内部Flash进行读取、编程、擦除，芯片处于加密状态。此时只能通过外部（如按键）触发之前已编程进去的用户代码（用户代码包含触发修改BMI的程序）来修改启动模式，让芯片恢复出厂时的启动引导模式ASC_BSL，芯片才得以再次编程。ASC_BSL模式利用UART接口进行编程，而User mode HAR (SWD/SPD)和User mode debug (SWD/SPD)支持标准的SWD和Infineon 自家的SPD编程接口。 AK100pro-4P支持XMC1xxx的SWD和UART编程接口烧写。由于XMC1xxx芯片出厂时的启动模式为ASC_BSL启动模式，故用户如果要用SWD接口编程，得先用ASC_BSL模式的UART编程接口修改BMI值，使芯片变为User mode HAR (SWD)或User mode debug (SWD)启动模式。SWD相对UART来说，速度可以更快，稳定性更高。本文档以对XMC1100-T038F-0064AA 操作为例子，介绍使用AK100pro-4P通过SWD编程接口烧写Infineon XMC1xxx系列微控制器的内部Flash。XMC1100-T038F-0064AA内部结构框图见图1.1（来源于芯片手册）。
图 1.1 XMC1100-T038F-0064AA内部结构框图
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广州致远电子股份有限公司 XMC1xx SWD在线编程参考指南 2. AK100Pro简介
AK100Pro是广州致远电子股份有限公司开发的专业型量产在线编程器，增强型的AK100Pro-4P能同时实现4个通道同时在线编程，为工厂量产烧写提供完善的解决方案。
图2.1 AK100Pro-4P整体结构
其主要功能特点有： 量产型在线编程器，可自动同时编程 4 块目标板； 全自动编程操作，即插即编,不需要操作鼠标和按键； 可制作加密的量产工程, 限制用户的烧写次数，避免烧写文件的泄漏； 所有编程接口均内置高速隔离, 适合高干扰的工业环境； 支持加载网络工程，可绝对保证多工位烧录同一份代码； 具备文件烧写与校验、数据擦除、数据查空和数据读取等通用功能； 支持 ID 号烧写； 烧写文件的分段配置，可针对单独的段做单独的配置； 序列的操作方式，比如擦除，可以擦出一个扇区序列：1-3、5-8、K-K+N； 源缓冲区查看功能，可查看当前烧写文件列表在整个算法区间中的关系及对应位置； 读取缓冲区，可比较校验操作、读取操作与源缓冲区数据的对应关系 创新的云烧录组件，远程在线升级用户固件程序。
AK100Pro-4P提供4路烧写接口，能同时烧写4颗芯片，对于烧写耗时较长的芯片时，大大提到了烧写效率。
图2.2 AK100Pro-4P正面提供4路编程接口
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图2.3 AK100Pro-4P背面图
图2.4 AK100Pro-4P俯视图
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广州致远电子股份有限公司 XMC1xx SWD在线编程参考指南 3. 准备条件
在阅读下面的内容前，你需要准备AK100Pro-4P、XMC1100-T038F-0064AA目标板、KFlashPro软件。
3.1 准备XMC1100-T038F-0064AA目标板
准备好XMC1100-T038F-0064AA目标板，需要预留的引脚为VCC、GND、P0.14（SWDIO）、P0.15（SWDCLK）或者P1.2(SWDCLK)、P1.3(SWDIO)。
3.2 安装KFlashPro软件
最新版本的KFlashPro软件可从广州致远电子官方网站(www.zlg.cn)下载。安装完成后，启动软件界面如下。
图3.1 KFlashPro软件
然后，接上电源，连接AK100Pro的USB至PC机。打开KFlashPro安装目录\\ TKScope\\Driver\\AK100Pro-4P Driver。请根据操作系统类型，决定运行哪一个USB驱动自动安装程序( DrvSetup_x64.exe/DrvSetup_x86.exe)。
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图3.2 USB驱动安装
驱动安装完成后，将XMC1100-T038F-0064AA目标板连接至AK100Pro。
3.3 连接XMC1100-T038F-0064AA目标板至AK100Pro-4P
AK100Pro-4P的正面如图3.3所示，提供了4路20Pin的调试接口烧写接口，对于该调试接口，可以采用SWD标准进行连接。
图 3.3 AK100Pro-4P正面图
将调试接口分别与XMC1100-T038F-0064AA使用2根信号进行连接。各个管脚连接如图3.4所示。
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图 3.4 XMC1xxx编程接口引脚定义
各引脚定义如表3.1所示。
表 3.1 XMC1xxx编程接口引脚定义
序号 1 4 7 9
管脚名称 Vref GND SWDIO SWDCLK IO类型 输入 电源 输入/输出 输出 功能描述 目标板电压检测信号，连接至XMC1xxx的工作电源。用于检测设备目标板的工作电压，使得编程器能输出合适的电平 地 串行数据输入输出信号，连接至XMC1xxx目标板的SWDIO（P0.14 或者P1.3） 串行时钟输出信号，连接至XMC1xxx目标板的SWDCLK（对应上面为P0.15 或者P1.2） 如果您的板或模块需要供电，可使用IO扩展接口提供的5V隔离电源(VCC_ExIO,最大
200mA)。
图 3.5 扩展接口
请确保上述信号正确连接，否则AK100Pro-4P将无法进行正确连接。
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广州致远电子股份有限公司 XMC1xx SWD在线编程参考指南 4. 基本烧写
4.1 创建工程
打开 KFlashPro 软件，如下图所示。点击【新建】按钮，创建新的工程。用户可根据需要可以创建加密工程，确保工程的安全性。
图4.1 创建工程
4.2 参数配置
点击【确定】按钮后，这时弹出设置对话框，用于配置待烧写芯片的信息。
图4.2 配置界面
4.2.1 硬件选择
点击硬件选择，选择正确芯片型号和在线编程器型号。可以使用右上角的器件过滤窗口，输入芯片型号，系统会自动找到芯片，选择 XMC1100-T038F-0064AA下的AK100Pro- SWD 即可。
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图4.3 硬件选择
之后，驱动将为用户提供默认的配置参数，在大多数情况下，用户无需要修改。 4.2.2 主要设置
手动点击【主要设置】进入主要设置界面，在主要设置界面里，务必确保操作策略的【内核复位】选择为不复位，如果选择复位，AK100Pro-4P 将不能和XMC1xxx系列的芯片正常通信，后续的编程工作将出错。其他主要设置采用默认的设置或者用户根据实际需要修改即
图4.4 主要设置
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广州致远电子股份有限公司 XMC1xx SWD在线编程参考指南 4.2.3 附加设置
【附加设置】中请务必确保仿真模式为SWD。
图4.5 附加设置
4.2.4 程序烧写
如果要烧写XMC1xxx系列的BMI值，请先设置配置界面的BMI值。点击【程序烧写】进入程序烧写界面，然后选择对应的算法，点击【配置】按钮，就可以进入配置界面了。在配置界面的BMI 输入框 输入你期望的BMI值或者自己配置相应的BMI位域。修改BMI.HWCFG、BMI.DAPTYP、BMI.DAPIS、BMI.BSLTO的配置，BMI输入框的BMI值也会相应的变化。配置完后，如果你勾选了【配置】按钮旁边的【编程配置】，编程完用户代码后，AK100Pro-4P 自动编程配置界面的BMI值。亦或者点击配置界面的【写入】即可立刻编程芯片的BMI。当编程完BMI后，芯片会自动复位，与AK100Pro-4P失去连接，这是正常现象，请重新上电再操作其他东西。
图 4.6 配置界面
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BMI值的定义如图4.7（来源于芯片手册），BMI的[HWCFG]位域用于设置启动模式；[DAPTYP] 位域用于选择DAP接口方式（SWD 或者SPD）;[DAPIS]位域用于设置SWD/SPD通道管脚的选择；[BSLTO]位域用于设置ASC BSL 超时退出的等待时间（0.3~5s）。当BMI的[HWCFG]处于“User mode with debug enabled (UMD) ”或者“User mode with debug enabled and HAR (UMHAR)”时[DAPTYP]和[DAPIS]才有效；当BMI的[HWCFG]处于“ASC BSL mode with time-out (ASC_BSLTO)”模式时[BSLTO] 才有效。
图 4.7 BMI定义
务必注意，请不要随意修改BMI值，除非已经清楚了解该值的准确含义。
4.3 烧写配置
AK100Pro-4P片参数设置完毕之后，需要对烧写文件进行设置。点击下图所示左边导向栏【烧写配置】，进入基本烧写配置；在【选择烧写算法】选择相应的烧写算法；点击【选择烧写文件】旁的按钮，将烧写文件加载进来。
2、选择烧写算法1、点击烧写配置3、选择烧写文件
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广州致远电子股份有限公司 XMC1xx SWD在线编程参考指南 图 4.8 添加烧写文件
若用户有需要，还可以对烧写文件进行地址配置和对缓冲区数据修改。
图 4.9 配置段缓冲区
配置完成后，就可以开始进行烧写了。
4.4 进行烧写
所有配置完成后，即可点击操作栏上的【烧写】按钮启动烧写。
图4.10 启动烧写
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广州致远电子股份有限公司 XMC1xx SWD在线编程参考指南 5. 高级烧写
KFlashPro提供数种高级烧写功能，可灵活满足您的可种烧写需要。这些功能列表如下。
多Flash编程：可添加多个Flash烧写算法
一键多烧：可添加任意数量烧写文件
一键烧写多个烧写片内/片外Flash 开放编程算法接口，允许自定义烧写算法
支持Hex/Bin/Out/Coff/ELF/AXF等多种文件格式 可添加任意数量文件并指定烧写到任意地址
灵活的ID号烧写功能 全自动量产烧写
允许指定任意地址、初始值、自增方式，为产品增加唯一序列号
自动统计烧录次数；
预先设定烧写量，有效控制烧写产量 全自动上下电检测，无需软件操作
完全自定义软件界面
创新云烧录系统：保障固件安全
隐藏界面上任意按钮、工具栏，界面定义自由化 降低生产人员使用难度，避免误操作，提高效率
加密工程、安全隔离固件 使用服务器统一管理和分发固件 统一管理，减少沟通和维护成本
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广州致远电子股份有限公司 XMC1xx SWD在线编程参考指南 本小节主要介绍用户最关心的批量烧写功能，这也是KFlashPro+AK100Pro-4P区别区普通烧写器最大的特点之一。其它高级功能的详细使用请见KFlashPro的使用手册。
5.1 量产烧写配置
点击如下图所示的的【高级配置】下的量产配置，进入量产配置界面。
图5.1 量产配置界面
批量控制各项配置含义如下： 使能量产控制：选中表示下面的配置信息有效； 自动上下电检测：默认选中，检测到目标板上电时进行操作；不选中，可以使用
AK100Pro-4P 上的按钮来控制目标板的上电； 批量控制操作：提供烧写、校验、擦除、查空、读取、烧写校验、擦除查空、整片
擦除以及组合操作，组合操作可以在左 边的导向栏中设置，点击【组合操作】 ，可以将“烧写、校验、擦除、查空、读
取”任意组合使用； 量产次数：4 个通道总共的烧写次数； 稳定上电时间：表示等待上电稳定的时间，用户根据目标板的情况填写； 复位批量控制：清除“执行成功次数”、“执行失败次数”和“成功率”的值。 多机模式各项配置含义如下： 使能多机模式：是否开启多机模式； 使能通道：选择连接的通道； 主通道：默认选择通道 1； 多机同步处理：选中表示所有通道同时进行烧写
默认只使用1路通道，我们可配置量产次数为100，使能通道1、2、3、4，同时打开4路进行烧写。
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图5.2 4路同时烧写配置界面
以上设置完成后，点击操作栏的【自动量产】按钮即可。此时，软件会自动提示进行上下电，操作人员只需要根据提示更换目标板，不需要操作软件，减少了操作步骤，提升量产效率。
图5.3 多机自动量产烧写界面
如果1拖4量产烧写的速度仍无法满足您的需求，可以将最多4台AK100级联在一起，构成1拖16烧写器。烧写速度是普通编程器的至少16倍！速度超乎您的想像！
5.2 加密与解密
5.2.1 加密
是否能支持加密，取决芯片本身，而不是烧写器。XMC1xxx 系列微控制器本身支持加密功能，一旦加密，则片内Flash内容将无法读取出来，有效保证固件安全。XMC1xxx通过把启动模式的BMI值设为User productive Mode(UPM)实现加密功能。使用AK100Pro-4P，允许在烧写完成时对Flash内容进行加密。操作方法为：
1、 设置配置界面中的BMI.HWCFG为User productive Mode (UPM)，其他配置可以忽
略不设置。
2、 点击配置界面中的【写入】按钮，把BMI写入芯片；或者勾选【编程配置】复选产品应用笔记 ©2013 Guangzhou ZHIYUAN Electronics Stock Co., Ltd.
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广州致远电子股份有限公司 XMC1xx SWD在线编程参考指南 框，当烧写完用户代码后，自动启动烧写配置界面的BMI值。
图5.4 加密配置
5.2.2 解密
不同芯片解密方式及效果不同。对于XMC1xxx而言，不能通过外部工具实现解密，只能通过外部触发(如外部按键中断)芯片内部Flash的用户代码修改芯片BMI值，切换到非User productive Mode (UPM)启动模式，解密时整个Flash内容将被擦除，如果不希望片内Flash内容擦除，请不要解密。XMC1xxx芯片内部ROM固化了修改BMI的函数，用户代码直接调用即可。具体代码本文不做赘述，请参考官方芯片参考手册。
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广州致远电子股份有限公司 XMC1xx SWD在线编程参考指南 6. 技术支持
使用AK100Pro-4P支持Infineon XMC1xxx 和XMC4xxx 烧写，如果你在使用过程中遇到相关问题，请联系我们。后续我们还将支持更多新内核和新器件，保证您所用的编程器可用于烧写其它芯片。
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广州致远电子股份有限公司 XMC1xx SWD在线编程参考指南 7. 订购信息
如果您对AK100Pro-4P，欢迎联系我们。具体联系方式可以见本文后面的销售与服务网络（一）、销售与服务网络（二）。
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版本 V1.00 日期 2014/08/18 人员 谢东武 原因 创建文档
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