基于Cortex-M內核的單片機，目前主流的下載接口就是JTAG和SWD。

SWD 和 JTAG引腳區別：

JTAG：

• TDI： Test Data In。串行輸入引腳
• TDO： Test Data Out，串行輸出引腳
• TCK： Test Clock，時鐘引腳
• TMS： Test Mode Select，模式選擇（控制信號）引腳
• TRST： Test Reset，復位引腳

SWD：

• SWDIO： Serial Wire Data Input Output，串行數據輸入輸出引腳
• SWCLK： Serial Wire Clock，串行線時鐘引腳

其中SWD只需要兩根線（SWCLK和 SWDIO），在PCB布局有限、引腳資源緊張的情況下，SWD算是一種不錯的選擇。

SWD簡介

SWD：Serial Wire Debug，代表串行線調試 ，是ARM設計的協議，用于對其微控制器進行編程和調試。

市面上支持SWD調試接口的下載器很多，比如：ST-Link、 J-Link、 e-Link、 GD-Link等市面上絕大部分用于Cortex-M內核處理器的下載器都支持。

對于SWDIO，是雙向（輸入輸出）數據引腳，必須在電路板上對線路進行上拉（ARM 建議采用 100 K）。

每次在協議中更改 SWDIO 的方向時，都會插入轉換時間，此時線路即不受主機驅動也不受目標驅動。默認情況下，此轉換時間為一位時間，但可以通過配置 SWCLK 頻率來調整。

調試接口

常見的Cortex-M內核處理器都集成了SWD和JTAG 調試端口，在 SWJ-DP 中， SW-DP 的 2 個 JTAG 引腳與 JTAG-DP 的 5 個 JTAG 引腳中的 部分引腳復用 。

JTAG與SWD的切換機制：

默認調試接口是 JTAG 接口，如果調試工具想要切換到 SW-DP，它必須在 TMS/TCK（分別映射到 SWDIO 和 SWCLK）上提供專用的 JTAG 序列，用于禁止 JTAG-DP 并使能 SW-DP。這樣便可僅使用 SWCLK和 SWDIO 引腳來激活SWDP。

該序列為：

1. 輸出超過 50 個 TCK 周期的 TMS (SWDIO) = 1 信號
2. 輸出 16 個 TMS (SWDIO) 信號 0111100111100111 (MSB)
3. 輸出超過 50 個 TCK 周期的 TMS (SWDIO) = 1 信號

SW 協議序列

每個序列包括三個階段：

• 主機發送的數據包請求（ 8 位）
• 目標發送的確認響應（ 3 位）
• 主機或目標發送的數據傳輸階段（ 33 位）

數據包請求（ 8 位）：

ACK 響應（ 3 位）：

DATA 傳輸（ 33 位）

這種類似于寄存器的一些Bit位操作，底層的一些原理與普通的通信協議也有類似之處。。

SW-DP 狀態

SW-DP 的狀態機有一個用于標識 SW-DP 的內部 ID 代碼，其中主要包含的狀態：復位、空閑狀態、 ID 代碼等。

• 在上電復位后、 DP 從 JTAG 切換到 SWD 后或者線路處于高電平超過 50 個周期后，SW-DP 狀態機處于復位狀態。
• 如果在復位狀態后線路處于低電平至少兩個周期， SW-DP 狀態機處于空閑狀態。
• 復位狀態后，該狀態機必須首先進入空閑狀態，然后對 DP-SW ID CODE 寄存器執行讀訪問。否則，目標將在另一個事務上發出 FAULT 確認響應。

SW-DP 狀態機的更多詳細信息，可以參看Cortex-M相關的一些手冊。

SW-DP 寄存器

SWD類似普通外設，也是有一種寄存器，開發者進行的編程（讀寫）操作，其實就是操作對應的寄存器。

SWD主要的底層就介紹到這里，更多詳情，請參看Cortex-M內核手冊