stlink_usb.c: Decode some more errors.
[openocd.git] / src / jtag / drivers / stlink_usb.c
index bb4df239181484ad6e8794f6155bf1f40fae6df1..18498dd22e2dd8b3f75a50e1818e9badde045536 100644 (file)
@@ -20,7 +20,7 @@
  *   You should have received a copy of the GNU General Public License     *
  *   along with this program; if not, write to the                         *
  *   Free Software Foundation, Inc.,                                       *
- *   59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111-1307, USA.             *
+ *   51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.           *
  ***************************************************************************/
 
 #ifdef HAVE_CONFIG_H
 #define ENDPOINT_IN  0x80
 #define ENDPOINT_OUT 0x00
 
-#define STLINK_NULL_EP     0
-#define STLINK_RX_EP       (1|ENDPOINT_IN)
-#define STLINK_TX_EP       (2|ENDPOINT_OUT)
-#define STLINK_SG_SIZE     (31)
-#define STLINK_DATA_SIZE   (4*128)
-#define STLINK_CMD_SIZE_V2 (16)
-#define STLINK_CMD_SIZE_V1 (10)
+#define STLINK_WRITE_TIMEOUT 1000
+#define STLINK_READ_TIMEOUT 1000
+
+#define STLINK_NULL_EP        0
+#define STLINK_RX_EP          (1|ENDPOINT_IN)
+#define STLINK_TX_EP          (2|ENDPOINT_OUT)
+#define STLINK_TRACE_EP       (3|ENDPOINT_IN)
+
+#define STLINK_V2_1_TX_EP     (1|ENDPOINT_OUT)
+#define STLINK_V2_1_TRACE_EP  (2|ENDPOINT_IN)
+
+#define STLINK_SG_SIZE        (31)
+#define STLINK_DATA_SIZE      (4096)
+#define STLINK_CMD_SIZE_V2    (16)
+#define STLINK_CMD_SIZE_V1    (10)
+
+#define STLINK_V1_PID         (0x3744)
+#define STLINK_V2_PID         (0x3748)
+#define STLINK_V2_1_PID       (0x374B)
+
+/* the current implementation of the stlink limits
+ * 8bit read/writes to max 64 bytes. */
+#define STLINK_MAX_RW8         (64)
+
+/* "WAIT" responses will be retried (with exponential backoff) at
+ * most this many times before failing to caller.
+ */
+#define MAX_WAIT_RETRIES 8
 
 enum stlink_jtag_api_version {
        STLINK_JTAG_API_V1 = 1,
@@ -74,6 +95,12 @@ struct stlink_usb_handle_s {
        /** */
        struct libusb_transfer *trans;
        /** */
+       uint8_t rx_ep;
+       /** */
+       uint8_t tx_ep;
+       /** */
+       uint8_t trace_ep;
+       /** */
        uint8_t cmdbuf[STLINK_SG_SIZE];
        /** */
        uint8_t cmdidx;
@@ -82,6 +109,8 @@ struct stlink_usb_handle_s {
        /** */
        uint8_t databuf[STLINK_DATA_SIZE];
        /** */
+       uint32_t max_mem_packet;
+       /** */
        enum hl_transports transport;
        /** */
        struct stlink_usb_version version;
@@ -91,11 +120,23 @@ struct stlink_usb_handle_s {
        uint16_t pid;
        /** this is the currently used jtag api */
        enum stlink_jtag_api_version jtag_api;
+       /** */
+       struct {
+               /** whether SWO tracing is enabled or not */
+               bool enabled;
+               /** trace module source clock */
+               uint32_t source_hz;
+       } trace;
+       /** reconnect is needed next time we try to query the
+        * status */
+       bool reconnect_pending;
 };
 
 #define STLINK_DEBUG_ERR_OK            0x80
 #define STLINK_DEBUG_ERR_FAULT         0x81
 #define STLINK_SWD_AP_WAIT             0x10
+#define STLINK_JTAG_WRITE_ERROR        0x0c
+#define STLINK_JTAG_WRITE_VERIF_ERROR  0x0d
 #define STLINK_SWD_DP_WAIT             0x14
 
 #define STLINK_CORE_RUNNING            0x80
@@ -107,6 +148,7 @@ struct stlink_usb_handle_s {
 #define STLINK_DFU_COMMAND             0xF3
 #define STLINK_SWIM_COMMAND            0xF4
 #define STLINK_GET_CURRENT_MODE        0xF5
+#define STLINK_GET_TARGET_VOLTAGE      0xF7
 
 #define STLINK_DEV_DFU_MODE            0x00
 #define STLINK_DEV_MASS_MODE           0x01
@@ -157,10 +199,19 @@ struct stlink_usb_handle_s {
 #define STLINK_DEBUG_APIV2_GETLASTRWSTATUS 0x3B
 #define STLINK_DEBUG_APIV2_DRIVE_NRST      0x3C
 
+#define STLINK_DEBUG_APIV2_START_TRACE_RX  0x40
+#define STLINK_DEBUG_APIV2_STOP_TRACE_RX   0x41
+#define STLINK_DEBUG_APIV2_GET_TRACE_NB    0x42
+#define STLINK_DEBUG_APIV2_SWD_SET_FREQ    0x43
+
 #define STLINK_DEBUG_APIV2_DRIVE_NRST_LOW   0x00
 #define STLINK_DEBUG_APIV2_DRIVE_NRST_HIGH  0x01
 #define STLINK_DEBUG_APIV2_DRIVE_NRST_PULSE 0x02
 
+#define STLINK_TRACE_SIZE               1024
+#define STLINK_TRACE_MAX_HZ             2000000
+#define STLINK_TRACE_MIN_VERSION        13
+
 /** */
 enum stlink_mode {
        STLINK_MODE_UNKNOWN = 0,
@@ -174,22 +225,38 @@ enum stlink_mode {
 #define REQUEST_SENSE        0x03
 #define REQUEST_SENSE_LENGTH 18
 
+static const struct {
+       int speed;
+       int speed_divisor;
+} stlink_khz_to_speed_map[] = {
+       {4000, 0},
+       {1800, 1}, /* default */
+       {1200, 2},
+       {950,  3},
+       {480,  7},
+       {240, 15},
+       {125, 31},
+       {100, 40},
+       {50,  79},
+       {25, 158},
+       {15, 265},
+       {5,  798}
+};
+
 static void stlink_usb_init_buffer(void *handle, uint8_t direction, uint32_t size);
 
 /** */
 static int stlink_usb_xfer_v1_get_status(void *handle)
 {
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
-
        /* read status */
        memset(h->cmdbuf, 0, STLINK_SG_SIZE);
 
-       if (jtag_libusb_bulk_read(h->fd, STLINK_RX_EP, (char *)h->cmdbuf,
-                               13, 1000) != 13)
+       if (jtag_libusb_bulk_read(h->fd, h->rx_ep, (char *)h->cmdbuf,
+                       13, STLINK_READ_TIMEOUT) != 13)
                return ERROR_FAIL;
 
        uint32_t t1;
@@ -214,26 +281,24 @@ static int stlink_usb_xfer_v1_get_status(void *handle)
 /** */
 static int stlink_usb_xfer_rw(void *handle, int cmdsize, const uint8_t *buf, int size)
 {
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
-
-       if (jtag_libusb_bulk_write(h->fd, STLINK_TX_EP, (char *)h->cmdbuf, cmdsize,
-                                  1000) != cmdsize) {
+       if (jtag_libusb_bulk_write(h->fd, h->tx_ep, (char *)h->cmdbuf, cmdsize,
+                       STLINK_WRITE_TIMEOUT) != cmdsize) {
                return ERROR_FAIL;
        }
 
-       if (h->direction == STLINK_TX_EP && size) {
-               if (jtag_libusb_bulk_write(h->fd, STLINK_TX_EP, (char *)buf,
-                                         size, 1000) != size) {
+       if (h->direction == h->tx_ep && size) {
+               if (jtag_libusb_bulk_write(h->fd, h->tx_ep, (char *)buf,
+                               size, STLINK_WRITE_TIMEOUT) != size) {
                        LOG_DEBUG("bulk write failed");
                        return ERROR_FAIL;
                }
-       } else if (h->direction == STLINK_RX_EP && size) {
-               if (jtag_libusb_bulk_read(h->fd, STLINK_RX_EP, (char *)buf,
-                                         size, 1000) != size) {
+       } else if (h->direction == h->rx_ep && size) {
+               if (jtag_libusb_bulk_read(h->fd, h->rx_ep, (char *)buf,
+                               size, STLINK_READ_TIMEOUT) != size) {
                        LOG_DEBUG("bulk read failed");
                        return ERROR_FAIL;
                }
@@ -246,13 +311,11 @@ static int stlink_usb_xfer_rw(void *handle, int cmdsize, const uint8_t *buf, int
 static int stlink_usb_xfer_v1_get_sense(void *handle)
 {
        int res;
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
-
-       stlink_usb_init_buffer(handle, STLINK_RX_EP, 16);
+       stlink_usb_init_buffer(handle, h->rx_ep, 16);
 
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = REQUEST_SENSE;
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = 0;
@@ -275,12 +338,10 @@ static int stlink_usb_xfer_v1_get_sense(void *handle)
 static int stlink_usb_xfer(void *handle, const uint8_t *buf, int size)
 {
        int err, cmdsize = STLINK_CMD_SIZE_V2;
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
-
        if (h->version.stlink == 1)
                cmdsize = STLINK_SG_SIZE;
 
@@ -304,12 +365,92 @@ static int stlink_usb_xfer(void *handle, const uint8_t *buf, int size)
        return ERROR_OK;
 }
 
+
+/**
+    Converts an STLINK status code held in the first byte of a response
+    to an openocd error, logs any error/wait status as debug output.
+*/
+static int stlink_usb_error_check(void *handle)
+{
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
+
+       assert(handle != NULL);
+
+       /* TODO: no error checking yet on api V1 */
+       if (h->jtag_api == STLINK_JTAG_API_V1)
+               h->databuf[0] = STLINK_DEBUG_ERR_OK;
+
+       switch (h->databuf[0]) {
+               case STLINK_DEBUG_ERR_OK:
+                       return ERROR_OK;
+               case STLINK_DEBUG_ERR_FAULT:
+                       LOG_DEBUG("SWD fault response (0x%x)", STLINK_DEBUG_ERR_FAULT);
+                       return ERROR_FAIL;
+               case STLINK_SWD_AP_WAIT:
+                       LOG_DEBUG("wait status SWD_AP_WAIT (0x%x)", STLINK_SWD_AP_WAIT);
+                       return ERROR_WAIT;
+               case STLINK_SWD_DP_WAIT:
+                       LOG_DEBUG("wait status SWD_DP_WAIT (0x%x)", STLINK_SWD_AP_WAIT);
+                       return ERROR_WAIT;
+               case STLINK_JTAG_WRITE_ERROR:
+                       LOG_DEBUG("Write error");
+                       return ERROR_FAIL;
+               case STLINK_JTAG_WRITE_VERIF_ERROR:
+                       LOG_DEBUG("Verify error");
+                       return ERROR_FAIL;
+               default:
+                       LOG_DEBUG("unknown/unexpected STLINK status code 0x%x", h->databuf[0]);
+                       return ERROR_FAIL;
+       }
+}
+
+
+/** Issue an STLINK command via USB transfer, with retries on any wait status responses.
+
+    Works for commands where the STLINK_DEBUG status is returned in the first
+    byte of the response packet.
+
+    Returns an openocd result code.
+*/
+static int stlink_cmd_allow_retry(void *handle, const uint8_t *buf, int size)
+{
+       int retries = 0;
+       int res;
+       while (1) {
+               res = stlink_usb_xfer(handle, buf, size);
+               if (res != ERROR_OK)
+                       return res;
+               res = stlink_usb_error_check(handle);
+               if (res == ERROR_WAIT && retries < MAX_WAIT_RETRIES) {
+                       usleep((1<<retries++) * 1000);
+                       continue;
+               }
+               return res;
+       }
+}
+
+/** */
+static int stlink_usb_read_trace(void *handle, const uint8_t *buf, int size)
+{
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
+
+       assert(handle != NULL);
+
+       assert(h->version.stlink >= 2);
+
+       if (jtag_libusb_bulk_read(h->fd, h->trace_ep, (char *)buf,
+                       size, STLINK_READ_TIMEOUT) != size) {
+               LOG_ERROR("bulk trace read failed");
+               return ERROR_FAIL;
+       }
+
+       return ERROR_OK;
+}
+
 /** */
 static void stlink_usb_xfer_v1_create_cmd(void *handle, uint8_t direction, uint32_t size)
 {
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
-
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        /* fill the send buffer */
        strcpy((char *)h->cmdbuf, "USBC");
@@ -318,7 +459,7 @@ static void stlink_usb_xfer_v1_create_cmd(void *handle, uint8_t direction, uint3
        h->cmdidx += 4;
        buf_set_u32(h->cmdbuf+h->cmdidx, 0, 32, size);
        h->cmdidx += 4;
-       h->cmdbuf[h->cmdidx++] = (direction == STLINK_RX_EP ? ENDPOINT_IN : ENDPOINT_OUT);
+       h->cmdbuf[h->cmdidx++] = (direction == h->rx_ep ? ENDPOINT_IN : ENDPOINT_OUT);
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = 0; /* lun */
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_CMD_SIZE_V1;
 }
@@ -326,9 +467,7 @@ static void stlink_usb_xfer_v1_create_cmd(void *handle, uint8_t direction, uint3
 /** */
 static void stlink_usb_init_buffer(void *handle, uint8_t direction, uint32_t size)
 {
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
-
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        h->direction = direction;
 
@@ -341,54 +480,16 @@ static void stlink_usb_init_buffer(void *handle, uint8_t direction, uint32_t siz
                stlink_usb_xfer_v1_create_cmd(handle, direction, size);
 }
 
-static const char * const stlink_usb_error_msg[] = {
-       "unknown"
-};
-
-/** */
-static int stlink_usb_error_check(void *handle)
-{
-       int res;
-       const char *err_msg = 0;
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
-
-       assert(handle != NULL);
-
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
-
-       /* TODO: no error checking yet on api V1 */
-       if (h->jtag_api == STLINK_JTAG_API_V1)
-               h->databuf[0] = STLINK_DEBUG_ERR_OK;
-
-       switch (h->databuf[0]) {
-               case STLINK_DEBUG_ERR_OK:
-                       res = ERROR_OK;
-                       break;
-               case STLINK_DEBUG_ERR_FAULT:
-               default:
-                       err_msg = stlink_usb_error_msg[0];
-                       res = ERROR_FAIL;
-                       break;
-       }
-
-       if (res != ERROR_OK)
-               LOG_DEBUG("status error: %d ('%s')", h->databuf[0], err_msg);
-
-       return res;
-}
-
 /** */
 static int stlink_usb_version(void *handle)
 {
        int res;
        uint16_t v;
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
-
-       stlink_usb_init_buffer(handle, STLINK_RX_EP, 6);
+       stlink_usb_init_buffer(handle, h->rx_ep, 6);
 
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_GET_VERSION;
 
@@ -424,17 +525,72 @@ static int stlink_usb_version(void *handle)
        return ERROR_OK;
 }
 
+static int stlink_usb_check_voltage(void *handle, float *target_voltage)
+{
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
+       uint32_t adc_results[2];
+
+       /* only supported by stlink/v2 and for firmware >= 13 */
+       if (h->version.stlink == 1 || h->version.jtag < 13)
+               return ERROR_COMMAND_NOTFOUND;
+
+       stlink_usb_init_buffer(handle, h->rx_ep, 8);
+
+       h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_GET_TARGET_VOLTAGE;
+
+       int result = stlink_usb_xfer(handle, h->databuf, 8);
+
+       if (result != ERROR_OK)
+               return result;
+
+       /* convert result */
+       adc_results[0] = le_to_h_u32(h->databuf);
+       adc_results[1] = le_to_h_u32(h->databuf + 4);
+
+       *target_voltage = 0;
+
+       if (adc_results[0])
+               *target_voltage = 2 * ((float)adc_results[1]) * (float)(1.2 / adc_results[0]);
+
+       LOG_INFO("Target voltage: %f", (double)*target_voltage);
+
+       return ERROR_OK;
+}
+
+static int stlink_usb_set_swdclk(void *handle, uint16_t clk_divisor)
+{
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
+
+       assert(handle != NULL);
+
+       /* only supported by stlink/v2 and for firmware >= 22 */
+       if (h->version.stlink == 1 || h->version.jtag < 22)
+               return ERROR_COMMAND_NOTFOUND;
+
+       stlink_usb_init_buffer(handle, h->rx_ep, 2);
+
+       h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
+       h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_APIV2_SWD_SET_FREQ;
+       h_u16_to_le(h->cmdbuf+h->cmdidx, clk_divisor);
+       h->cmdidx += 2;
+
+       int result = stlink_cmd_allow_retry(handle, h->databuf, 2);
+
+       if (result != ERROR_OK)
+               return result;
+
+       return ERROR_OK;
+}
+
 /** */
 static int stlink_usb_current_mode(void *handle, uint8_t *mode)
 {
        int res;
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
-
-       stlink_usb_init_buffer(handle, STLINK_RX_EP, 2);
+       stlink_usb_init_buffer(handle, h->rx_ep, 2);
 
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_GET_CURRENT_MODE;
 
@@ -451,14 +607,11 @@ static int stlink_usb_current_mode(void *handle, uint8_t *mode)
 /** */
 static int stlink_usb_mode_enter(void *handle, enum stlink_mode type)
 {
-       int res;
        int rx_size = 0;
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
-
        /* on api V2 we are able the read the latest command
         * status
         * TODO: we need the test on api V1 too
@@ -466,7 +619,7 @@ static int stlink_usb_mode_enter(void *handle, enum stlink_mode type)
        if (h->jtag_api == STLINK_JTAG_API_V2)
                rx_size = 2;
 
-       stlink_usb_init_buffer(handle, STLINK_RX_EP, rx_size);
+       stlink_usb_init_buffer(handle, h->rx_ep, rx_size);
 
        switch (type) {
                case STLINK_MODE_DEBUG_JTAG:
@@ -495,26 +648,17 @@ static int stlink_usb_mode_enter(void *handle, enum stlink_mode type)
                        return ERROR_FAIL;
        }
 
-       res = stlink_usb_xfer(handle, h->databuf, rx_size);
-
-       if (res != ERROR_OK)
-               return res;
-
-       res = stlink_usb_error_check(h);
-
-       return res;
+       return stlink_cmd_allow_retry(handle, h->databuf, rx_size);
 }
 
 /** */
 static int stlink_usb_mode_leave(void *handle, enum stlink_mode type)
 {
        int res;
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
-
        stlink_usb_init_buffer(handle, STLINK_NULL_EP, 0);
 
        switch (type) {
@@ -544,18 +688,32 @@ static int stlink_usb_mode_leave(void *handle, enum stlink_mode type)
        return ERROR_OK;
 }
 
+static int stlink_usb_assert_srst(void *handle, int srst);
+
+static enum stlink_mode stlink_get_mode(enum hl_transports t)
+{
+       switch (t) {
+       case HL_TRANSPORT_SWD:
+               return STLINK_MODE_DEBUG_SWD;
+       case HL_TRANSPORT_JTAG:
+               return STLINK_MODE_DEBUG_JTAG;
+       case HL_TRANSPORT_SWIM:
+               return STLINK_MODE_DEBUG_SWIM;
+       default:
+               return STLINK_MODE_UNKNOWN;
+       }
+}
+
 /** */
-static int stlink_usb_init_mode(void *handle)
+static int stlink_usb_init_mode(void *handle, bool connect_under_reset)
 {
        int res;
        uint8_t mode;
        enum stlink_mode emode;
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
-
        res = stlink_usb_current_mode(handle, &mode);
 
        if (res != ERROR_OK)
@@ -593,29 +751,45 @@ static int stlink_usb_init_mode(void *handle)
        if (res != ERROR_OK)
                return res;
 
+       /* we check the target voltage here as an aid to debugging connection problems.
+        * the stlink requires the target Vdd to be connected for reliable debugging.
+        * this cmd is supported in all modes except DFU
+        */
+       if (mode != STLINK_DEV_DFU_MODE) {
+
+               float target_voltage;
+
+               /* check target voltage (if supported) */
+               res = stlink_usb_check_voltage(h, &target_voltage);
+
+               if (res != ERROR_OK) {
+                       if (res != ERROR_COMMAND_NOTFOUND)
+                               LOG_ERROR("voltage check failed");
+                       /* attempt to continue as it is not a catastrophic failure */
+               } else {
+                       /* check for a sensible target voltage, operating range is 1.65-5.5v
+                        * according to datasheet */
+                       if (target_voltage < 1.5)
+                               LOG_ERROR("target voltage may be too low for reliable debugging");
+               }
+       }
+
        LOG_DEBUG("MODE: 0x%02X", mode);
 
        /* set selected mode */
-       switch (h->transport) {
-               case HL_TRANSPORT_SWD:
-                       emode = STLINK_MODE_DEBUG_SWD;
-                       break;
-               case HL_TRANSPORT_JTAG:
-                       emode = STLINK_MODE_DEBUG_JTAG;
-                       break;
-               case HL_TRANSPORT_SWIM:
-                       emode = STLINK_MODE_DEBUG_SWIM;
-                       break;
-               default:
-                       emode = STLINK_MODE_UNKNOWN;
-                       break;
-       }
+       emode = stlink_get_mode(h->transport);
 
        if (emode == STLINK_MODE_UNKNOWN) {
                LOG_ERROR("selected mode (transport) not supported");
                return ERROR_FAIL;
        }
 
+       if (connect_under_reset) {
+               res = stlink_usb_assert_srst(handle, 0);
+               if (res != ERROR_OK)
+                       return res;
+       }
+
        res = stlink_usb_mode_enter(handle, emode);
 
        if (res != ERROR_OK)
@@ -635,13 +809,11 @@ static int stlink_usb_init_mode(void *handle)
 static int stlink_usb_idcode(void *handle, uint32_t *idcode)
 {
        int res;
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
-
-       stlink_usb_init_buffer(handle, STLINK_RX_EP, 4);
+       stlink_usb_init_buffer(handle, h->rx_ep, 4);
 
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_READCOREID;
@@ -653,47 +825,40 @@ static int stlink_usb_idcode(void *handle, uint32_t *idcode)
 
        *idcode = le_to_h_u32(h->databuf);
 
-       LOG_DEBUG("IDCODE: 0x%08X", *idcode);
+       LOG_DEBUG("IDCODE: 0x%08" PRIX32, *idcode);
 
        return ERROR_OK;
 }
 
 static int stlink_usb_v2_read_debug_reg(void *handle, uint32_t addr, uint32_t *val)
 {
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
        int res;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
-
-       stlink_usb_init_buffer(handle, STLINK_RX_EP, 8);
+       stlink_usb_init_buffer(handle, h->rx_ep, 8);
 
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_APIV2_READDEBUGREG;
        h_u32_to_le(h->cmdbuf+h->cmdidx, addr);
        h->cmdidx += 4;
 
-       res = stlink_usb_xfer(handle, h->databuf, 8);
-
+       res = stlink_cmd_allow_retry(handle, h->databuf, 8);
        if (res != ERROR_OK)
                return res;
 
        *val = le_to_h_u32(h->databuf + 4);
-
-       return h->databuf[0] == STLINK_DEBUG_ERR_OK ? ERROR_OK : ERROR_FAIL;
+       return ERROR_OK;
 }
 
 static int stlink_usb_write_debug_reg(void *handle, uint32_t addr, uint32_t val)
 {
-       int res;
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
-
-       stlink_usb_init_buffer(handle, STLINK_RX_EP, 2);
+       stlink_usb_init_buffer(handle, h->rx_ep, 2);
 
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
        if (h->jtag_api == STLINK_JTAG_API_V1)
@@ -705,12 +870,40 @@ static int stlink_usb_write_debug_reg(void *handle, uint32_t addr, uint32_t val)
        h_u32_to_le(h->cmdbuf+h->cmdidx, val);
        h->cmdidx += 4;
 
-       res = stlink_usb_xfer(handle, h->databuf, 2);
+       return stlink_cmd_allow_retry(handle, h->databuf, 2);
+}
 
-       if (res != ERROR_OK)
-               return res;
+/** */
+static int stlink_usb_trace_read(void *handle, uint8_t *buf, size_t *size)
+{
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
+
+       assert(handle != NULL);
+
+       if (h->trace.enabled && h->version.jtag >= STLINK_TRACE_MIN_VERSION) {
+               int res;
+
+               stlink_usb_init_buffer(handle, h->rx_ep, 10);
 
-       return h->databuf[0] == STLINK_DEBUG_ERR_OK ? ERROR_OK : ERROR_FAIL;
+               h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
+               h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_APIV2_GET_TRACE_NB;
+
+               res = stlink_usb_xfer(handle, h->databuf, 2);
+               if (res != ERROR_OK)
+                       return res;
+
+               size_t bytes_avail = le_to_h_u16(h->databuf);
+               *size = bytes_avail < *size ? bytes_avail : *size - 1;
+
+               if (*size > 0) {
+                       res = stlink_usb_read_trace(handle, buf, *size);
+                       if (res != ERROR_OK)
+                               return res;
+                       return ERROR_OK;
+               }
+       }
+       *size = 0;
+       return ERROR_OK;
 }
 
 static enum target_state stlink_usb_v2_get_status(void *handle)
@@ -734,16 +927,28 @@ static enum target_state stlink_usb_v2_get_status(void *handle)
 static enum target_state stlink_usb_state(void *handle)
 {
        int res;
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
+       if (h->reconnect_pending) {
+               LOG_INFO("Previous state query failed, trying to reconnect");
+               res = stlink_usb_mode_enter(handle, stlink_get_mode(h->transport));
 
-       if (h->jtag_api == STLINK_JTAG_API_V2)
-               return stlink_usb_v2_get_status(handle);
+               if (res != ERROR_OK)
+                       return TARGET_UNKNOWN;
 
-       stlink_usb_init_buffer(handle, STLINK_RX_EP, 2);
+               h->reconnect_pending = false;
+       }
+
+       if (h->jtag_api == STLINK_JTAG_API_V2) {
+               res = stlink_usb_v2_get_status(handle);
+               if (res == TARGET_UNKNOWN)
+                       h->reconnect_pending = true;
+               return res;
+       }
+
+       stlink_usb_init_buffer(handle, h->rx_ep, 2);
 
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_GETSTATUS;
@@ -758,130 +963,163 @@ static enum target_state stlink_usb_state(void *handle)
        if (h->databuf[0] == STLINK_CORE_HALTED)
                return TARGET_HALTED;
 
+       h->reconnect_pending = true;
+
        return TARGET_UNKNOWN;
 }
 
-/** */
-static int stlink_usb_reset(void *handle)
+static int stlink_usb_assert_srst(void *handle, int srst)
 {
-       int res;
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
+       if (h->jtag_api == STLINK_JTAG_API_V1)
+               return ERROR_COMMAND_NOTFOUND;
 
-       stlink_usb_init_buffer(handle, STLINK_RX_EP, 2);
+       stlink_usb_init_buffer(handle, h->rx_ep, 2);
 
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
+       h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_APIV2_DRIVE_NRST;
+       h->cmdbuf[h->cmdidx++] = srst;
 
-       if (h->jtag_api == STLINK_JTAG_API_V1)
-               h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_APIV1_RESETSYS;
-       else
-               h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_APIV2_RESETSYS;
+       return stlink_cmd_allow_retry(handle, h->databuf, 2);
+}
 
-       res = stlink_usb_xfer(handle, h->databuf, 2);
+/** */
+static void stlink_usb_trace_disable(void *handle)
+{
+       int res = ERROR_OK;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
-       if (res != ERROR_OK)
-               return res;
+       assert(handle != NULL);
 
-       LOG_DEBUG("RESET: 0x%08X", h->databuf[0]);
+       assert(h->version.jtag >= STLINK_TRACE_MIN_VERSION);
 
-       /* the following is not a error under swd (using hardware srst), so return success */
-       if (h->databuf[0] == STLINK_SWD_AP_WAIT || h->databuf[0] == STLINK_SWD_DP_WAIT)
-               return ERROR_OK;
+       LOG_DEBUG("Tracing: disable");
+
+       stlink_usb_init_buffer(handle, h->rx_ep, 2);
+       h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
+       h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_APIV2_STOP_TRACE_RX;
+       res = stlink_usb_xfer(handle, h->databuf, 2);
 
-       return h->databuf[0] == STLINK_DEBUG_ERR_OK ? ERROR_OK : ERROR_FAIL;
+       if (res == ERROR_OK)
+               h->trace.enabled = false;
 }
 
-static int stlink_usb_assert_srst(void *handle, int srst)
+
+/** */
+static int stlink_usb_trace_enable(void *handle)
 {
        int res;
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
+       if (h->version.jtag >= STLINK_TRACE_MIN_VERSION) {
+               stlink_usb_init_buffer(handle, h->rx_ep, 10);
 
-       if (h->jtag_api == STLINK_JTAG_API_V1)
-               return ERROR_COMMAND_NOTFOUND;
+               h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
+               h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_APIV2_START_TRACE_RX;
+               h_u16_to_le(h->cmdbuf+h->cmdidx, (uint16_t)STLINK_TRACE_SIZE);
+               h->cmdidx += 2;
+               h_u32_to_le(h->cmdbuf+h->cmdidx, h->trace.source_hz);
+               h->cmdidx += 4;
 
-       stlink_usb_init_buffer(handle, STLINK_RX_EP, 2);
+               res = stlink_usb_xfer(handle, h->databuf, 2);
+
+               if (res == ERROR_OK)  {
+                       h->trace.enabled = true;
+                       LOG_DEBUG("Tracing: recording at %" PRIu32 "Hz", h->trace.source_hz);
+               }
+       } else {
+               LOG_ERROR("Tracing is not supported by this version.");
+               res = ERROR_FAIL;
+       }
+
+       return res;
+}
+
+/** */
+static int stlink_usb_reset(void *handle)
+{
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
+       int retval;
+
+       assert(handle != NULL);
+
+       stlink_usb_init_buffer(handle, h->rx_ep, 2);
 
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
-       h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_APIV2_DRIVE_NRST;
-       h->cmdbuf[h->cmdidx++] = srst;
 
-       res = stlink_usb_xfer(handle, h->databuf, 2);
+       if (h->jtag_api == STLINK_JTAG_API_V1)
+               h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_APIV1_RESETSYS;
+       else
+               h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_APIV2_RESETSYS;
 
-       if (res != ERROR_OK)
-               return res;
+       retval = stlink_cmd_allow_retry(handle, h->databuf, 2);
+       if (retval != ERROR_OK)
+               return retval;
+
+       if (h->trace.enabled) {
+               stlink_usb_trace_disable(h);
+               return stlink_usb_trace_enable(h);
+       }
 
-       return h->databuf[0] == STLINK_DEBUG_ERR_OK ? ERROR_OK : ERROR_FAIL;
+       return ERROR_OK;
 }
 
 /** */
 static int stlink_usb_run(void *handle)
 {
        int res;
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
+       if (h->jtag_api == STLINK_JTAG_API_V2) {
+               res = stlink_usb_write_debug_reg(handle, DCB_DHCSR, DBGKEY|C_DEBUGEN);
 
-       if (h->jtag_api == STLINK_JTAG_API_V2)
-               return stlink_usb_write_debug_reg(handle, DCB_DHCSR, DBGKEY|C_DEBUGEN);
+               return res;
+       }
 
-       stlink_usb_init_buffer(handle, STLINK_RX_EP, 2);
+       stlink_usb_init_buffer(handle, h->rx_ep, 2);
 
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_RUNCORE;
 
-       res = stlink_usb_xfer(handle, h->databuf, 2);
-
-       if (res != ERROR_OK)
-               return res;
-
-       return h->databuf[0] == STLINK_DEBUG_ERR_OK ? ERROR_OK : ERROR_FAIL;
+       return stlink_cmd_allow_retry(handle, h->databuf, 2);
 }
 
 /** */
 static int stlink_usb_halt(void *handle)
 {
        int res;
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
+       if (h->jtag_api == STLINK_JTAG_API_V2) {
+               res = stlink_usb_write_debug_reg(handle, DCB_DHCSR, DBGKEY|C_HALT|C_DEBUGEN);
 
-       if (h->jtag_api == STLINK_JTAG_API_V2)
-               return stlink_usb_write_debug_reg(handle, DCB_DHCSR, DBGKEY|C_HALT|C_DEBUGEN);
+               return res;
+       }
 
-       stlink_usb_init_buffer(handle, STLINK_RX_EP, 2);
+       stlink_usb_init_buffer(handle, h->rx_ep, 2);
 
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_FORCEDEBUG;
 
-       res = stlink_usb_xfer(handle, h->databuf, 2);
-
-       if (res != ERROR_OK)
-               return res;
-
-       return h->databuf[0] == STLINK_DEBUG_ERR_OK ? ERROR_OK : ERROR_FAIL;
+       return stlink_cmd_allow_retry(handle, h->databuf, 2);
 }
 
 /** */
 static int stlink_usb_step(void *handle)
 {
-       int res;
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
-
        if (h->jtag_api == STLINK_JTAG_API_V2) {
                /* TODO: this emulates the v1 api, it should really use a similar auto mask isr
                 * that the cortex-m3 currently does. */
@@ -890,30 +1128,23 @@ static int stlink_usb_step(void *handle)
                return stlink_usb_write_debug_reg(handle, DCB_DHCSR, DBGKEY|C_HALT|C_DEBUGEN);
        }
 
-       stlink_usb_init_buffer(handle, STLINK_RX_EP, 2);
+       stlink_usb_init_buffer(handle, h->rx_ep, 2);
 
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_STEPCORE;
 
-       res = stlink_usb_xfer(handle, h->databuf, 2);
-
-       if (res != ERROR_OK)
-               return res;
-
-       return h->databuf[0] == STLINK_DEBUG_ERR_OK ? ERROR_OK : ERROR_FAIL;
+       return stlink_cmd_allow_retry(handle, h->databuf, 2);
 }
 
 /** */
 static int stlink_usb_read_regs(void *handle)
 {
        int res;
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
-
-       stlink_usb_init_buffer(handle, STLINK_RX_EP, 84);
+       stlink_usb_init_buffer(handle, h->rx_ep, 84);
 
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
        if (h->jtag_api == STLINK_JTAG_API_V1)
@@ -933,13 +1164,11 @@ static int stlink_usb_read_regs(void *handle)
 static int stlink_usb_read_reg(void *handle, int num, uint32_t *val)
 {
        int res;
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
-
-       stlink_usb_init_buffer(handle, STLINK_RX_EP, h->jtag_api == STLINK_JTAG_API_V1 ? 4 : 8);
+       stlink_usb_init_buffer(handle, h->rx_ep, h->jtag_api == STLINK_JTAG_API_V1 ? 4 : 8);
 
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
        if (h->jtag_api == STLINK_JTAG_API_V1)
@@ -948,32 +1177,29 @@ static int stlink_usb_read_reg(void *handle, int num, uint32_t *val)
                h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_APIV2_READREG;
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = num;
 
-       res = stlink_usb_xfer(handle, h->databuf, h->jtag_api == STLINK_JTAG_API_V1 ? 4 : 8);
-
-       if (res != ERROR_OK)
-               return res;
-
-       if (h->jtag_api == STLINK_JTAG_API_V1)
+       if (h->jtag_api == STLINK_JTAG_API_V1) {
+               res = stlink_usb_xfer(handle, h->databuf, 4);
+               if (res != ERROR_OK)
+                       return res;
                *val = le_to_h_u32(h->databuf);
-       else {
+               return ERROR_OK;
+       } else {
+               res = stlink_cmd_allow_retry(handle, h->databuf, 8);
+               if (res != ERROR_OK)
+                       return res;
                *val = le_to_h_u32(h->databuf + 4);
-               return h->databuf[0] == STLINK_DEBUG_ERR_OK ? ERROR_OK : ERROR_FAIL;
+               return ERROR_OK;
        }
-
-       return ERROR_OK;
 }
 
 /** */
 static int stlink_usb_write_reg(void *handle, int num, uint32_t val)
 {
-       int res;
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
-
-       stlink_usb_init_buffer(handle, STLINK_RX_EP, 2);
+       stlink_usb_init_buffer(handle, h->rx_ep, 2);
 
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
        if (h->jtag_api == STLINK_JTAG_API_V1)
@@ -984,27 +1210,20 @@ static int stlink_usb_write_reg(void *handle, int num, uint32_t val)
        h_u32_to_le(h->cmdbuf+h->cmdidx, val);
        h->cmdidx += 4;
 
-       res = stlink_usb_xfer(handle, h->databuf, 2);
-
-       if (res != ERROR_OK)
-               return res;
-
-       return h->databuf[0] == STLINK_DEBUG_ERR_OK ? ERROR_OK : ERROR_FAIL;
+       return stlink_cmd_allow_retry(handle, h->databuf, 2);
 }
 
 static int stlink_usb_get_rw_status(void *handle)
 {
        int res;
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
-
        if (h->jtag_api == STLINK_JTAG_API_V1)
                return ERROR_OK;
 
-       stlink_usb_init_buffer(handle, STLINK_RX_EP, 2);
+       stlink_usb_init_buffer(handle, h->rx_ep, 2);
 
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_APIV2_GETLASTRWSTATUS;
@@ -1014,7 +1233,7 @@ static int stlink_usb_get_rw_status(void *handle)
        if (res != ERROR_OK)
                return res;
 
-       return h->databuf[0] == STLINK_DEBUG_ERR_OK ? ERROR_OK : res;
+       return stlink_usb_error_check(h);
 }
 
 /** */
@@ -1023,13 +1242,17 @@ static int stlink_usb_read_mem8(void *handle, uint32_t addr, uint16_t len,
 {
        int res;
        uint16_t read_len = len;
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
+       /* max 8bit read/write is 64bytes */
+       if (len > STLINK_MAX_RW8) {
+               LOG_DEBUG("max buffer length exceeded");
+               return ERROR_FAIL;
+       }
 
-       stlink_usb_init_buffer(handle, STLINK_RX_EP, read_len);
+       stlink_usb_init_buffer(handle, h->rx_ep, read_len);
 
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_READMEM_8BIT;
@@ -1057,13 +1280,17 @@ static int stlink_usb_write_mem8(void *handle, uint32_t addr, uint16_t len,
                           const uint8_t *buffer)
 {
        int res;
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
+       /* max 8bit read/write is 64bytes */
+       if (len > STLINK_MAX_RW8) {
+               LOG_DEBUG("max buffer length exceeded");
+               return ERROR_FAIL;
+       }
 
-       stlink_usb_init_buffer(handle, STLINK_TX_EP, len);
+       stlink_usb_init_buffer(handle, h->tx_ep, len);
 
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_WRITEMEM_8BIT;
@@ -1085,15 +1312,17 @@ static int stlink_usb_read_mem32(void *handle, uint32_t addr, uint16_t len,
                          uint8_t *buffer)
 {
        int res;
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
-
-       len *= 4;
+       /* data must be a multiple of 4 and word aligned */
+       if (len % 4 || addr % 4) {
+               LOG_DEBUG("Invalid data alignment");
+               return ERROR_TARGET_UNALIGNED_ACCESS;
+       }
 
-       stlink_usb_init_buffer(handle, STLINK_RX_EP, len);
+       stlink_usb_init_buffer(handle, h->rx_ep, len);
 
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_READMEM_32BIT;
@@ -1117,15 +1346,17 @@ static int stlink_usb_write_mem32(void *handle, uint32_t addr, uint16_t len,
                           const uint8_t *buffer)
 {
        int res;
-       struct stlink_usb_handle_s *h;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
 
        assert(handle != NULL);
 
-       h = (struct stlink_usb_handle_s *)handle;
-
-       len *= 4;
+       /* data must be a multiple of 4 and word aligned */
+       if (len % 4 || addr % 4) {
+               LOG_DEBUG("Invalid data alignment");
+               return ERROR_TARGET_UNALIGNED_ACCESS;
+       }
 
-       stlink_usb_init_buffer(handle, STLINK_TX_EP, len);
+       stlink_usb_init_buffer(handle, h->tx_ep, len);
 
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_COMMAND;
        h->cmdbuf[h->cmdidx++] = STLINK_DEBUG_WRITEMEM_32BIT;
@@ -1142,16 +1373,235 @@ static int stlink_usb_write_mem32(void *handle, uint32_t addr, uint16_t len,
        return stlink_usb_get_rw_status(handle);
 }
 
+static uint32_t stlink_max_block_size(uint32_t tar_autoincr_block, uint32_t address)
+{
+       uint32_t max_tar_block = (tar_autoincr_block - ((tar_autoincr_block - 1) & address));
+       if (max_tar_block == 0)
+               max_tar_block = 4;
+       return max_tar_block;
+}
+
+static int stlink_usb_read_mem(void *handle, uint32_t addr, uint32_t size,
+               uint32_t count, uint8_t *buffer)
+{
+       int retval = ERROR_OK;
+       uint32_t bytes_remaining;
+       int retries = 0;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
+
+       /* calculate byte count */
+       count *= size;
+
+       while (count) {
+
+               bytes_remaining = (size == 4) ? \
+                               stlink_max_block_size(h->max_mem_packet, addr) : STLINK_MAX_RW8;
+
+               if (count < bytes_remaining)
+                       bytes_remaining = count;
+
+               /* the stlink only supports 8/32bit memory read/writes
+                * honour 32bit, all others will be handled as 8bit access */
+               if (size == 4) {
+
+                       /* When in jtag mode the stlink uses the auto-increment functinality.
+                        * However it expects us to pass the data correctly, this includes
+                        * alignment and any page boundaries. We already do this as part of the
+                        * adi_v5 implementation, but the stlink is a hla adapter and so this
+                        * needs implementiong manually.
+                        * currently this only affects jtag mode, according to ST they do single
+                        * access in SWD mode - but this may change and so we do it for both modes */
+
+                       /* we first need to check for any unaligned bytes */
+                       if (addr % 4) {
+
+                               uint32_t head_bytes = 4 - (addr % 4);
+                               retval = stlink_usb_read_mem8(handle, addr, head_bytes, buffer);
+                               if (retval == ERROR_WAIT && retries < MAX_WAIT_RETRIES) {
+                                       usleep((1<<retries++) * 1000);
+                                       continue;
+                               }
+                               if (retval != ERROR_OK)
+                                       return retval;
+                               buffer += head_bytes;
+                               addr += head_bytes;
+                               count -= head_bytes;
+                               bytes_remaining -= head_bytes;
+                       }
+
+                       if (bytes_remaining % 4)
+                               retval = stlink_usb_read_mem(handle, addr, 1, bytes_remaining, buffer);
+                       else
+                               retval = stlink_usb_read_mem32(handle, addr, bytes_remaining, buffer);
+               } else
+                       retval = stlink_usb_read_mem8(handle, addr, bytes_remaining, buffer);
+
+               if (retval == ERROR_WAIT && retries < MAX_WAIT_RETRIES) {
+                       usleep((1<<retries++) * 1000);
+                       continue;
+               }
+               if (retval != ERROR_OK)
+                       return retval;
+
+               buffer += bytes_remaining;
+               addr += bytes_remaining;
+               count -= bytes_remaining;
+       }
+
+       return retval;
+}
+
+static int stlink_usb_write_mem(void *handle, uint32_t addr, uint32_t size,
+               uint32_t count, const uint8_t *buffer)
+{
+       int retval = ERROR_OK;
+       uint32_t bytes_remaining;
+       int retries = 0;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
+
+       /* calculate byte count */
+       count *= size;
+
+       while (count) {
+
+               bytes_remaining = (size == 4) ? \
+                               stlink_max_block_size(h->max_mem_packet, addr) : STLINK_MAX_RW8;
+
+               if (count < bytes_remaining)
+                       bytes_remaining = count;
+
+               /* the stlink only supports 8/32bit memory read/writes
+                * honour 32bit, all others will be handled as 8bit access */
+               if (size == 4) {
+
+                       /* When in jtag mode the stlink uses the auto-increment functinality.
+                        * However it expects us to pass the data correctly, this includes
+                        * alignment and any page boundaries. We already do this as part of the
+                        * adi_v5 implementation, but the stlink is a hla adapter and so this
+                        * needs implementiong manually.
+                        * currently this only affects jtag mode, according to ST they do single
+                        * access in SWD mode - but this may change and so we do it for both modes */
+
+                       /* we first need to check for any unaligned bytes */
+                       if (addr % 4) {
+
+                               uint32_t head_bytes = 4 - (addr % 4);
+                               retval = stlink_usb_write_mem8(handle, addr, head_bytes, buffer);
+                               if (retval == ERROR_WAIT && retries < MAX_WAIT_RETRIES) {
+                                       usleep((1<<retries++) * 1000);
+                                       continue;
+                               }
+                               if (retval != ERROR_OK)
+                                       return retval;
+                               buffer += head_bytes;
+                               addr += head_bytes;
+                               count -= head_bytes;
+                               bytes_remaining -= head_bytes;
+                       }
+
+                       if (bytes_remaining % 4)
+                               retval = stlink_usb_write_mem(handle, addr, 1, bytes_remaining, buffer);
+                       else
+                               retval = stlink_usb_write_mem32(handle, addr, bytes_remaining, buffer);
+
+               } else
+                       retval = stlink_usb_write_mem8(handle, addr, bytes_remaining, buffer);
+               if (retval == ERROR_WAIT && retries < MAX_WAIT_RETRIES) {
+                       usleep((1<<retries++) * 1000);
+                       continue;
+               }
+               if (retval != ERROR_OK)
+                       return retval;
+
+               buffer += bytes_remaining;
+               addr += bytes_remaining;
+               count -= bytes_remaining;
+       }
+
+       return retval;
+}
+
+/** */
+static int stlink_usb_override_target(const char *targetname)
+{
+       return !strcmp(targetname, "cortex_m");
+}
+
+static int stlink_speed(void *handle, int khz, bool query)
+{
+       unsigned i;
+       int speed_index = -1;
+       int speed_diff = INT_MAX;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
+
+       /* only supported by stlink/v2 and for firmware >= 22 */
+       if (h && (h->version.stlink == 1 || h->version.jtag < 22))
+               return khz;
+
+       for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(stlink_khz_to_speed_map); i++) {
+               if (khz == stlink_khz_to_speed_map[i].speed) {
+                       speed_index = i;
+                       break;
+               } else {
+                       int current_diff = khz - stlink_khz_to_speed_map[i].speed;
+                       /* get abs value for comparison */
+                       current_diff = (current_diff > 0) ? current_diff : -current_diff;
+                       if ((current_diff < speed_diff) && khz >= stlink_khz_to_speed_map[i].speed) {
+                               speed_diff = current_diff;
+                               speed_index = i;
+                       }
+               }
+       }
+
+       bool match = true;
+
+       if (speed_index == -1) {
+               /* this will only be here if we cannot match the slow speed.
+                * use the slowest speed we support.*/
+               speed_index = ARRAY_SIZE(stlink_khz_to_speed_map) - 1;
+               match = false;
+       } else if (i == ARRAY_SIZE(stlink_khz_to_speed_map))
+               match = false;
+
+       if (!match && query) {
+               LOG_INFO("Unable to match requested speed %d kHz, using %d kHz", \
+                               khz, stlink_khz_to_speed_map[speed_index].speed);
+       }
+
+       if (h && !query) {
+               int result = stlink_usb_set_swdclk(h, stlink_khz_to_speed_map[speed_index].speed_divisor);
+               if (result != ERROR_OK) {
+                       LOG_ERROR("Unable to set adapter speed");
+                       return khz;
+               }
+       }
+
+       return stlink_khz_to_speed_map[speed_index].speed;
+}
+
+/** */
+static int stlink_usb_close(void *handle)
+{
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
+
+       if (h && h->fd)
+               jtag_libusb_close(h->fd);
+
+       free(h);
+
+       return ERROR_OK;
+}
+
 /** */
 static int stlink_usb_open(struct hl_interface_param_s *param, void **fd)
 {
-       int err;
+       int err, retry_count = 1;
        struct stlink_usb_handle_s *h;
        enum stlink_jtag_api_version api;
 
        LOG_DEBUG("stlink_usb_open");
 
-       h = malloc(sizeof(struct stlink_usb_handle_s));
+       h = calloc(1, sizeof(struct stlink_usb_handle_s));
 
        if (h == 0) {
                LOG_DEBUG("malloc failed");
@@ -1160,46 +1610,91 @@ static int stlink_usb_open(struct hl_interface_param_s *param, void **fd)
 
        h->transport = param->transport;
 
-       /* set max read/write buffer size in bytes */
-       param->max_buffer = 512;
-
        const uint16_t vids[] = { param->vid, 0 };
        const uint16_t pids[] = { param->pid, 0 };
+       const char *serial = param->serial;
 
-       LOG_DEBUG("transport: %d vid: 0x%04x pid: 0x%04x", param->transport,
-               param->vid, param->pid);
+       LOG_DEBUG("transport: %d vid: 0x%04x pid: 0x%04x serial: %s",
+                       param->transport, param->vid, param->pid,
+                       param->serial ? param->serial : "");
 
-       if (jtag_libusb_open(vids, pids, &h->fd) != ERROR_OK) {
-               LOG_ERROR("open failed");
-               return ERROR_FAIL;
-       }
+       /*
+         On certain host USB configurations(e.g. MacBook Air)
+         STLINKv2 dongle seems to have its FW in a funky state if,
+         after plugging it in, you try to use openocd with it more
+         then once (by launching and closing openocd). In cases like
+         that initial attempt to read the FW info via
+         stlink_usb_version will fail and the device has to be reset
+         in order to become operational.
+        */
+       do {
+               if (jtag_libusb_open(vids, pids, serial, &h->fd) != ERROR_OK) {
+                       LOG_ERROR("open failed");
+                       goto error_open;
+               }
 
-       jtag_libusb_set_configuration(h->fd, 0);
+               jtag_libusb_set_configuration(h->fd, 0);
 
-       if (jtag_libusb_claim_interface(h->fd, 0) != ERROR_OK) {
-               LOG_DEBUG("claim interface failed");
-               return ERROR_FAIL;
-       }
+               if (jtag_libusb_claim_interface(h->fd, 0) != ERROR_OK) {
+                       LOG_DEBUG("claim interface failed");
+                       goto error_open;
+               }
 
-       /* wrap version for first read */
-       switch (param->pid) {
-               case 0x3744:
-                       h->version.stlink = 1;
-                       break;
-               default:
-                       h->version.stlink = 2;
+               /* RX EP is common for all versions */
+               h->rx_ep = STLINK_RX_EP;
+
+               /* wrap version for first read */
+               switch (param->pid) {
+                       case STLINK_V1_PID:
+                               h->version.stlink = 1;
+                               h->tx_ep = STLINK_TX_EP;
+                               h->trace_ep = STLINK_TRACE_EP;
+                               break;
+                       case STLINK_V2_1_PID:
+                               h->version.stlink = 2;
+                               h->tx_ep = STLINK_V2_1_TX_EP;
+                               h->trace_ep = STLINK_V2_1_TRACE_EP;
+                               break;
+                       default:
+                       /* fall through - we assume V2 to be the default version*/
+                       case STLINK_V2_PID:
+                               h->version.stlink = 2;
+                               h->tx_ep = STLINK_TX_EP;
+                               h->trace_ep = STLINK_TRACE_EP;
+                               break;
+               }
+
+               /* get the device version */
+               err = stlink_usb_version(h);
+
+               if (err == ERROR_OK) {
                        break;
-       }
+               } else if (h->version.stlink == 1 ||
+                          retry_count == 0) {
+                       LOG_ERROR("read version failed");
+                       goto error_open;
+               } else {
+                       err = jtag_libusb_release_interface(h->fd, 0);
+                       if (err != ERROR_OK) {
+                               LOG_ERROR("release interface failed");
+                               goto error_open;
+                       }
 
-       /* get the device version */
-       err = stlink_usb_version(h);
+                       err = jtag_libusb_reset_device(h->fd);
+                       if (err != ERROR_OK) {
+                               LOG_ERROR("reset device failed");
+                               goto error_open;
+                       }
 
-       if (err != ERROR_OK) {
-               LOG_ERROR("read version failed");
-               jtag_libusb_close(h->fd);
-               free(h);
-               return err;
-       }
+                       jtag_libusb_close(h->fd);
+                       /*
+                         Give the device one second to settle down and
+                         reenumerate.
+                        */
+                       usleep(1 * 1000 * 1000);
+                       retry_count--;
+               }
+       } while (1);
 
        /* compare usb vid/pid */
        if ((param->vid != h->vid) || (param->pid != h->pid))
@@ -1227,42 +1722,89 @@ static int stlink_usb_open(struct hl_interface_param_s *param, void **fd)
 
        if (err != ERROR_OK) {
                LOG_ERROR("mode (transport) not supported by device");
-               jtag_libusb_close(h->fd);
-               free(h);
-               return err;
+               goto error_open;
        }
 
        api = h->version.jtag_api_max;
 
-       /* check that user has not requested certain api version
-        * and if they have check it is supported */
-       if ((param->api != 0) && (param->api <= h->version.jtag_api_max)) {
-               api = param->api;
-               LOG_INFO("using stlink api v%d", api);
-       }
+       LOG_INFO("using stlink api v%d", api);
 
        /* set the used jtag api, this will default to the newest supported version */
        h->jtag_api = api;
 
        /* initialize the debug hardware */
-       err = stlink_usb_init_mode(h);
+       err = stlink_usb_init_mode(h, param->connect_under_reset);
 
        if (err != ERROR_OK) {
-               LOG_ERROR("init mode failed");
-               jtag_libusb_close(h->fd);
-               free(h);
-               return err;
+               LOG_ERROR("init mode failed (unable to connect to the target)");
+               goto error_open;
+       }
+
+       /* clock speed only supported by stlink/v2 and for firmware >= 22 */
+       if (h->version.stlink >= 2 && h->version.jtag >= 22) {
+               LOG_DEBUG("Supported clock speeds are:");
+
+               for (unsigned i = 0; i < ARRAY_SIZE(stlink_khz_to_speed_map); i++)
+                       LOG_DEBUG("%d kHz", stlink_khz_to_speed_map[i].speed);
+
+               stlink_speed(h, param->initial_interface_speed, false);
+       }
+
+       /* get cpuid, so we can determine the max page size
+        * start with a safe default */
+       h->max_mem_packet = (1 << 10);
+
+       uint8_t buffer[4];
+       err = stlink_usb_read_mem32(h, CPUID, 4, buffer);
+       if (err == ERROR_OK) {
+               uint32_t cpuid = le_to_h_u32(buffer);
+               int i = (cpuid >> 4) & 0xf;
+               if (i == 4 || i == 3) {
+                       /* Cortex-M3/M4 has 4096 bytes autoincrement range */
+                       h->max_mem_packet = (1 << 12);
+               }
        }
 
+       LOG_DEBUG("Using TAR autoincrement: %" PRIu32, h->max_mem_packet);
+
        *fd = h;
 
        return ERROR_OK;
+
+error_open:
+       stlink_usb_close(h);
+
+       return ERROR_FAIL;
 }
 
-/** */
-static int stlink_usb_close(void *fd)
+int stlink_config_trace(void *handle, bool enabled, enum tpio_pin_protocol pin_protocol,
+                       uint32_t port_size, unsigned int *trace_freq)
 {
-       return ERROR_OK;
+       struct stlink_usb_handle_s *h = handle;
+
+       if (enabled && (h->jtag_api < 2 || pin_protocol != ASYNC_UART)) {
+               LOG_ERROR("The attached ST-LINK version doesn't support this trace mode");
+               return ERROR_FAIL;
+       }
+
+       if (!enabled) {
+               stlink_usb_trace_disable(h);
+               return ERROR_OK;
+       }
+
+       if (*trace_freq > STLINK_TRACE_MAX_HZ) {
+               LOG_ERROR("ST-LINK doesn't support SWO frequency higher than %u",
+                         STLINK_TRACE_MAX_HZ);
+               return ERROR_FAIL;
+       }
+
+       stlink_usb_trace_disable(h);
+
+       if (!*trace_freq)
+               *trace_freq = STLINK_TRACE_MAX_HZ;
+       h->trace.source_hz = *trace_freq;
+
+       return stlink_usb_trace_enable(h);
 }
 
 /** */
@@ -1292,13 +1834,17 @@ struct hl_layout_api_s stlink_usb_layout_api = {
        /** */
        .write_reg = stlink_usb_write_reg,
        /** */
-       .read_mem8 = stlink_usb_read_mem8,
+       .read_mem = stlink_usb_read_mem,
+       /** */
+       .write_mem = stlink_usb_write_mem,
+       /** */
+       .write_debug_reg = stlink_usb_write_debug_reg,
        /** */
-       .write_mem8 = stlink_usb_write_mem8,
+       .override_target = stlink_usb_override_target,
        /** */
-       .read_mem32 = stlink_usb_read_mem32,
+       .speed = stlink_speed,
        /** */
-       .write_mem32 = stlink_usb_write_mem32,
+       .config_trace = stlink_config_trace,
        /** */
-       .write_debug_reg = stlink_usb_write_debug_reg
+       .poll_trace = stlink_usb_trace_read,
 };

Linking to existing account procedure

If you already have an account and want to add another login method you MUST first sign in with your existing account and then change URL to read https://review.openocd.org/login/?link to get to this page again but this time it'll work for linking. Thank you.

SSH host keys fingerprints

1024 SHA256:YKx8b7u5ZWdcbp7/4AeXNaqElP49m6QrwfXaqQGJAOk gerrit-code-review@openocd.zylin.com (DSA)
384 SHA256:jHIbSQa4REvwCFG4cq5LBlBLxmxSqelQPem/EXIrxjk gerrit-code-review@openocd.org (ECDSA)
521 SHA256:UAOPYkU9Fjtcao0Ul/Rrlnj/OsQvt+pgdYSZ4jOYdgs gerrit-code-review@openocd.org (ECDSA)
256 SHA256:A13M5QlnozFOvTllybRZH6vm7iSt0XLxbA48yfc2yfY gerrit-code-review@openocd.org (ECDSA)
256 SHA256:spYMBqEYoAOtK7yZBrcwE8ZpYt6b68Cfh9yEVetvbXg gerrit-code-review@openocd.org (ED25519)
+--[ED25519 256]--+
|=..              |
|+o..   .         |
|*.o   . .        |
|+B . . .         |
|Bo. = o S        |
|Oo.+ + =         |
|oB=.* = . o      |
| =+=.+   + E     |
|. .=o   . o      |
+----[SHA256]-----+
2048 SHA256:0Onrb7/PHjpo6iVZ7xQX2riKN83FJ3KGU0TvI0TaFG4 gerrit-code-review@openocd.zylin.com (RSA)