【报名阶段需要填写的内容】

1. 参赛者姓名（必填项）：

酒天聊

2. 单位或学校名称（选填项）：

深圳云迪尔

3. 当前职务或职称（选填项）：

游动工程师

4. 参赛作品的名字（必填项）：

J-LINK无线仿真器

5. 简要陈述您的idea和作品（必填项）：

作为一名软硬件工程师，经常需要编写代码并烧录到单片机上进行实时仿真，这时候我们都会用到J-LINK或者ST-LINK等仿真器。市面上的这些仿真器都是有线方式，在调试过程中偶尔会遇到如下情况：

a.电脑离设备端太远了，需要延迟仿真器接线，造成仿真烧录不稳定，丢包率高；

b.电脑端与设备端需要隔离，普通仿真器无法解决问题；

c.手持式嵌入式，需要拿到手上玩转调试，又希望能够实时监控查找问题，此时有线仿真器接头松动容易造成在线仿真掉线；

为了解决这么问题，并且能够给后续工作更加得心应手，我萌发了打造自己的J-LINK无线仿真器念头，借着这次官方活动，正好顺路，省些费用。

6. 拟用到的立创商城在售物料（必填项）：

a.LPC11U14或者STM32F103C8T6吧，便宜，而且都带USB接口;
b.采用高速无线模块，先暂拟采用NF-01-S模块；

7. 拟用到的非立创商城物料或其它补充（必填项）：

暂时不需要，实际操作中想到了再添加。

8. 拟用到的EDA工具软件名称（必填项）：

不熟悉立创的EDA工具，还是用熟悉的AD9吧。

【作品正式发表（报名成功后进入设计阶段）需要填写的内容】

一、作品简介

例如，可以包括但不局限于以下内容：

1.作品的整机外观图片或焊接组装好的PCBA图片；

 

                                                                  背面图                                                                                                                      正面图

2.作品的研究背景、目的和功能、市场应用前景；

          项目初衷是打算在SEGGER公司的JLINK上做无线仿真器，但是随着项目的开展进行，发现参赛时间仓促，无法继续进行，进而转向开源的CMSIS-DAP。CMSIS-DAP是ARM公司推出的面向ARM Cortex系列MCU的开源免费调试器，它可以同时兼容SWD和JTAG方式调试，目前已经被Keil MDK，IAR EWARM等IDE支持，市面上很多主流的MCU，例如STM32，NXP LPC，Freescale等，均完美支持。市场上用CMSIS-DAP做有线仿真器的已经很多，淘宝上都可以买得到，但是用做无线仿真器的基本上没有，毕竟做起来还是有些难度。本作品基于官方CMSIS-DAP开源代码，采用nRF24L01 无线2.4G芯片尝试做无线仿真调试器，实现一定距离内的设备无线方式的在线调试仿真。

3.作品在创新性、趣味性、实用性甚至公益性方面，有哪些亮点可体现？

          本作品最大的创新点是将传统有线方式的仿真器扩展为无线方式，由此可以实现无线下载，设备仿真，特别是对于有强电，强干扰的环境，或者有线距离方式无法延伸的环境。

二、系统构架图

用流程图或思维导图等形式，描述您的作品的组成构架，即方案图。

 

三、硬件部分的描述

1.附上原理图&PCB实物图的图片或者源文件（官方建议大家尽量用源文件上传），如果是图片，请确保图片是清晰可辨的；

   原理图一共有2份，LPC11U37跟STM32F103C8t6，其中LPC11U37已经调试通过，其如下：

 

  同时也给出STM32F103C8T6的原理图：

 

    连片PCB实物图：

     

                                     正面                                                                                                                                   背面

  备注： LPC11U37与STM32F103C8T6均连带LPC1114小板(后续拟接收端用LPC1114进行调试)。

 连片调试图，千辛万苦，应该不要忘记连片调试的样子：

 

   切割后的成品实物图：

2.4G模块采用的是成都亿百特的E01-ML01S 模块，后续即将更换成E01-ML01SP2模块， 效果图如下：

                           E01-ML01S 模块（不带PA）                                                                                                   E01-ML01SP2（LA+LNA）

                                       

  

2.用文字把该作品的实现原理、系统的工作过程大致讲解一下。

    先贴一张工作状态图，配合该图来讲解：

    

    节点A为发射端，节点B为接收端，节点Ａ程序含有USB+CMSIS-DAP +RF功能，节点Ｂ程序含有CMSIS-DAP执行功能，仿真设备为仿真目标，这里已STM32F103C8T6板子举例。节点Ａ供电取至ＰＣ电脑，节点Ｂ供电我取至华为荣耀盒子。

  系统工作过程：

   １)节点A通过USB接入PC电脑，并被电脑识别；

           2)IDE软件选择CMSIS-DAP仿真，并执行仿真，此时IDE软件将HID数据发送至节点A，节点A收到数据后，通过2.4G无线方式打包，一次性传输96字节到节点B（网上找的代码都是32字节，我的是96字节，具体请详细阅读nRF24L01手册，你也可以实现的），并配置为接收状态；

           3)节点B收到数据后，解析，并执行CMSIS-DAP的SWD代码，对仿真设备进行数据读取或者写入；

           4)节点B将处理数据通过2.4G返回给节点A，并立即配置为接收状态；

           5)节点A将数据回传给IDE；

          6)如此反复执行。

3.注明所用到的EDA工具软件名称并附上设计链接。

   本次设计使用的是AD9软件进行画图。

四、材料清单（BOM列表)

列出您这个作品所用到的主要器件（关键器件即可），比如单片机&ARM芯片、专用集成芯片(ASIC)、传感器、功能模块等。

如果所列出的芯片是来自我们立创商城上的，最好能写出该器件的商品编号或附上对应购买链接。

1）  LPC11U37FBD64/501                连接：https://item.szlcsc.com/196360.html

2)   STM32F103C8T6                         连接：https://item.szlcsc.com/9243.html

3)  2.4G模块E01-ML01S                     连接：https://item.szlcsc.com/109765.html

4)    MIC5219-3.3V稳压芯片              连接：https://item.szlcsc.com/30367.html

五、软件部分的描述（选填）

如果您的作品涉及到软件，请列出作品对应的软件工作流程图，及关键部分的例程、源码（如果您想开源的话请上传全部源码）。

（请大家留下邮箱，我会逐个发给大家资料，资料包括源码、PCB、原理图，代码编译环境是IAR，原理图是AD9画的）

工作流程：

 

nRF24L01关键点讲解：

英文手册：nRF24L01_en.pdf 

芯片发送与接收模式的配置，均需要延迟130us，等到PLL的启动过程：

 

nRF24L01接收方式比较简单，这里采用查询方式进行读取数据，不用中断方式：

unsigned int RfGetDataFromTxFIFO(void)
{
unsigned int DataCount = 0;
unsigned int Size;

  while(1)
  {
      if(NrfGetFifoStatus() & RX_FIFO_EMPTY) return DataCount;
                  
      //RF24L_CE_L();

      StartGardTxTimer(RAND_GARD_TIME);
      
      RfRxBuffer.Start = 0;
      
      RfRxBuffer.End =  NrfGetRxSize();
      DataCount += RfRxBuffer.End;
      
      NrfReadFifo(RfRxBuffer.Data,RfRxBuffer.End);
      
      NrfClearInt(RX_DR);

      /*反馈给用户*/
      RfGetData(RfRxBuffer.Data,RfRxBuffer.End);
      
      //RF24L_CE_H();      
  }
}

中断的处理时针对发送模式，注意“It is important never to keep the nRF24L01+ in TX mode for more than 4ms at a time.”，单次发送数据，先写入FIFO TX数据，数据最大可以写入96字节，写入完成后，将芯片从Standby 1切入TX模式，即可实现数据的传输：

void StartTx(void)
{
  RF24L_CE_L();

  NrfMode(TX_MODE);

  NrfClearInt(MAX_RT | TX_DS);
  NrfUnmaskInt(MAX_RT | TX_DS);

  RF24L_CE_H();
  //for(volatile unsigned char j = NRF_TX_PULSE_DLY; j; j--);
  delay32Us(130);
  if(NrfGetFifoStatus() & TX_FIFO_EMPTY){/*已经发送完数据，此时应该回到模式1*/
      RF24L_CE_L();
  }
}

写入FOFI TX参考代码：

void RfPutDataToTxFIFO(void)
{
    unsigned int Size;
    unsigned int DataSize = 0;
    
    while(((NrfGetFifoStatus() & TX_FIFO_FULL) == 0) && (gRF_TxBuf.End != gRF_TxBuf.Start)){/*填充，直到FIFO缓冲区已满*/
        DataSize = gRF_TxBuf.End - gRF_TxBuf.Start;
        Size = MIN(32, DataSize);
        NrfWriteFifo(gRF_TxBuf.Data+gRF_TxBuf.Start ,Size);
        gRF_TxBuf.Start += Size;
    }
}

nRF24L01切换到TX或RX需要130us，这时候如果处于RX模式，芯片方才开始接收检测空中数据！！

六、作品演示

请上传您的作品的功能演示到腾讯视频，并编辑到本楼（或附上视频链接）。按要求上传视频可获得10分，具体详见活动规则。

1.2Mbps速率，0dBm,近距离下，使用CoFlash烧录，然后用IAR直接仿真；

https://v.qq.com/x/page/j0751wuk36n.html

2.2米外演示，nRF24L01丢包大(2Mbps速率，0dBm,)，估测与无线模块的板载天线有关系，更换外接天线应该会更好，或者用“leiyitan”网友的方案，他有提到“用蓝牙3.0spp协议做一个，100米距离，115200波特率全双工对发都不会有丝毫压力，这一点速度比24xx快多了，3.0的蓝牙如果再加PA，可以搞一两百米左右。”也给大家参考下丢包的视频，失败是成功之母，让想做无线仿真器的朋友少走弯路：

https://v.qq.com/x/page/p0751ounrbl.html

3.速率调整为250kbps，测试3米远距离，烧录，仿真无压力，但是烧录速度明显比2Mbps速率慢。改天再测试下7米距离。

七、总结

例如您在完成该作品过程中的一些体会、碰到的技术问题或调试经验、作品的未来规划，及对我们主办方的建议和意见等。

1.这作品前后竟然花了1个多月，且都是挤出业余时间来实现，打样板做了两次，至此方才实现无线仿真，但是不知真正意义上的JLINK，作品现在是用CMSIS-DAP来实现的，这是一点遗憾！！！

2.至今采用的2.4G模块未带PA，缺点是距离不够，丢包率大，现已下单购买带PA的nRF24L01+模块，预计替换后距离跟体验会上一个台阶。

3.作品结尾，对于做JLINK有了思路，而且比较清晰，但是临近作品结题了，已经没有时间在开展，等着下次吧。

4.这个作品最大的亮点是提出并初步实现了无线仿真，展望未来远距离调试产品，隔墙在线仿真等调试手段将不再是梦。

5.最后感谢立创商城给予这次活动机会，祝愿立创商城越办越好，下一届电子制作节奖金越来越高~~~~~~~~

看大家对调试器这么热衷，光参赛相关的作品就有4，5个。

也就楼主是毅力最好的，加油！！！

PS（实在忍不住，自己也想做一个，可惜错过了报名。。。）