COLL-ARM20-14P-050 · 20-Pin-ARM auf STDC14 (1,27 mm)

Kurzbeschreibung

Adapterplatine vom 20-poligen ARM-Debugger-Anschluss (2 × 10 Pin, 2,54 mm) auf den 14-poligen 1,27-mm-Stecker (0,05″), wie ihn der ST-LINK V3 und die STDC14-Kabel von Tag-Connect (Plug-of-Nails™) verwenden. Die Debugleitungen laufen über Serienwiderstände; alle Signale sind einzeln zum Messen herausgeführt.

Anschlüsse

Belegung Pin für Pin: weiter unten auf dieser Seite.

Kompatibel: SEGGER J-Link, Keil ULINK, ST-LINK/V2 und die übrigen Debugger am klassischen 20-poligen 2,54-mm-ARM-Anschluss.

Verwechslungsgefahr: Es gibt auch einen 20-poligen Cortex-Anschluss mit 1,27 mm (IAR I-Jet, Keil ULINK Pro, SEGGER J-Trace) — gleiche Pinzahl, halbes Raster.

Anwendung

Mit dem ST-LINK V3 hat ST den 14-poligen 1,27-mm-Stecker zum Standard gemacht, und Tag-Connect bietet seine Kabel für TC2030, TC2050 und die ECV3-Familie in einer STDC14-Ausführung an. Wer diese Kabel mit einem Debugger am klassischen 20-Pin-Anschluss betreiben will — J-Link, ULINK, ältere ST-LINKs —, braucht den Übergang von 2,54 auf 1,27 mm. Diese Platine ist dieser Übergang, für alle STDC14-Kabel zugleich.

Serienwiderstände — Signal Smoothing

nTRST, TDI, SWDIO, SWCLK, RTCK und SWO führen über je 39 Ω. Der Widerstand liegt direkt im Signalweg und passt den Ausgang des Treibers an die Leitung an; Überschwinger und Nachschwingen fallen dadurch geringer aus. Das zahlt sich vor allem bei längeren Kabeln und hohen Taktraten aus, wo die Flanken sonst zu klingeln beginnen. Im Englischen läuft das unter Signal Smoothing. Der Fachbegriff dafür ist Serienterminierung; es geht um die Signalintegrität auf der Strecke zwischen Debugger und Ziel.

Die 39 Ω sind eine Voreinstellung, kein fester Wert. Die Widerstände sind in Bauform 0603 bestückt und lassen sich mit einem gewöhnlichen Lötkolben tauschen.

Fünf Werte liegen bei

Der Platine liegen je zehn Widerstände in 22 Ω, 27 Ω, 33 Ω, 39 Ω und 43 Ω bei — Bauform 0603, dieselbe, die bestückt ist. Damit lässt sich die Dämpfung an die eigene Schaltung anpassen, ohne vorher etwas bestellen zu müssen: messen, Wert tauschen, erneut messen.

Reset trennbar

In der Reset-Leitung sitzt ein 0-Ω-Widerstand. Er lässt sich auslöten, womit der Reset des Debuggers vom Ziel getrennt ist — nützlich überall dort, wo die Zielschaltung ihren Reset selbst führt.

Messpunkte für das Oszilloskop

Jedes Signal ist zusätzlich auf ein eigenes Via geführt. Dazu kommt eine blanke Kupferfläche mit Via als Masseabgriff. Damit lässt sich am Tastkopf eine kurze Masseverbindung nutzen statt der langen Klemme — die Masseschleife der Klemme erzeugt Nachschwingen, das in der Schaltung gar nicht vorhanden ist.

Zielplatine aus dem Debugger versorgen — Lötbrücke, werkseitig offen

Ab Werk ist die Brücke offen; der Debugger liest über VREF die Betriebsspannung des Ziels und speist nichts ein. Wer die Brücke schließt, legt die Versorgung des Debuggers auf die Zielseite. Welche Spannung Ihr Debugger dort führt, steht in dessen Unterlagen; prüfen Sie das gegen die Zielschaltung, bevor Sie die Brücke schließen.

Virtual COM Port bleibt erreichbar

Der ST-LINK V3 führt auf den Pins 13 und 14 des 14-poligen Steckers eine UART — den Virtual COM Port, über den viele Entwickler ihre Konsolenausgabe beziehen. Ein 20-Pin-Debugger hat diese Leitungen nicht. Diese Platine führt sie deshalb auf ein eigenes sechspoliges Lötfeld, zusammen mit VREF und Masse. Dort lässt sich eine Stiftleiste einlöten — sie gehört nicht zum Lieferumfang. Daran kommt ein USB-UART-Adapter mit passender I/O-Spannung — 3,3 V für ein 3,3-V-Ziel —, und die Konsole des Ziels bleibt verfügbar, obwohl der Debugger keine mitbringt. Über VREF kann ein Adapter mit Pegelanpassung die I/O-Spannung des Ziels direkt abgreifen.

Die beiden UART-Leitungen führen über je 100 Ω. Das begrenzt den Strom, falls Ziel und Adapter mit unterschiedlicher I/O-Spannung arbeiten. Die Pins 1 und 2 sind bei ST reserviert und werden nur durchgeführt.

Pinbelegung

Welches Signal wo liegt und was im Signalweg sitzt:

nTRST steckbar — Steckbrücke, gesteckt geliefert

Pin 3 der Debuggerseite ist bei SEGGER J-Link, Keil ULINK und dem ST-LINK/V2 mit 20-Pin-Anschluss der nTRST-Ausgang für JTAG. Auf dieser Platine liegt er über 39 Ω und eine Steckbrücke auf Pin 11 der 14-poligen Seite. Die Brücke ist ab Werk gesteckt; JTAG mit TRST läuft damit ohne Handgriff.

Pin 11 ist nach ST-Belegung GNDDETECT und entspricht Pin 9 des ARM-Cortex-10- Steckers. ARMs Referenzbelegung sieht diesen Pin auf Masse vor; viele Zielplatinen folgen dem, andere legen ihn auf High (Silicon Labs Starter Kits) oder lassen ihn offen. Liegt er bei Ihrem Ziel auf Masse, ziehen Sie die Brücke — dann bleibt der nTRST-Ausgang des Debuggers unbelastet. Kein Lötkolben nötig.

Ob das Ziel den Pin überhaupt erreicht, entscheidet das Kabel: Die 6-poligen Tag-Connect-Kabel (TC2030, ECV3-06) führen keinen GNDDetect — dort kann die Brücke immer stecken bleiben. Bei den 10- und 14-poligen (TC2050, ECV3-10, ECV3-14) kommt der Pin am Ziel an.

Das sechspolige Lötfeld:

Passende Kabel

Alle STDC14-Ausführungen von Tag-Connect:

Alles auf einer Platine

Dämpfung, Steckerwandlung und Messabgriffe liegen auf einer Platine. Wer das aus Einzelteilen zusammenstellt, steckt mehrere Adapter hintereinander — jeder mit eigenem Übergang im Signalweg, und jeder Übergang ist eine Stelle, an der die Flanke leidet, die man gerade glätten wollte.

Technische Daten

• Passende Kabel: alle Tag-Connect-Kabel mit STDC14-Stecker (siehe Tabelle)
• Schnittstelle: ARM Cortex SWD und JTAG (TDI, RTCK durchverbunden), SWO mitgeführt
• Serienwiderstände 39 Ω: nTRST, TDI, SWDIO, SWCLK, RTCK, SWO — Bauform 0603, tauschbar
• Reset-Leitung: 0 Ω, zum Auftrennen auslötbar
• nTRST: 39 Ω über Steckbrücke, ab Werk gesteckt, ohne Lötkolben trennbar
• Sechspoliges Lötfeld, Stiftleiste nicht bestückt: VREF, STDC14-Pins 1, 2, 13, 14 (je über 100 Ω), Masse; 13/14 = UART des Virtual COM Port
• Messabgriffe: je Signal ein Via, dazu eine blanke Massefläche mit Via
• Versorgung der Zielplatine über den Debugger: Lötbrücke, werkseitig offen

Lieferumfang

Die Adapterplatine und der Widerstandssatz: je zehn Stück 22 Ω, 27 Ω, 33 Ω, 39 Ω und 43 Ω in Bauform 0603. Kabel, Debugger und die Stiftleiste für das sechspolige Lötfeld sind nicht im Lieferumfang enthalten.