Guida: Connettere un Raspberry Pi Pico come PicoProbe Debug ad un altro Raspberry Pi Pico

Tutorial per Windows English version below

Prerequisiti

• Visual Studio Code
  Installare VS Code e le seguenti estensioni:

  • CMake
  • C/C++
  • Cortex Debug

• Pico SDK

  • Scaricare il Pico SDK dal repository Git:
    https://github.com/raspberrypi/pico-sdk
  • Copiare la cartella in, ad esempio, C:\Program Files\Raspberry_Pi\pico-sdk
  • Aggiungere la variabile di sistema:
    • Nome: PICO_SDK_PATH
    • Valore: C:\Program Files\Raspberry_Pi\pico-sdk

• GNU Arm Embedded Toolchain

  • Scaricare da:
    https://developer.arm.com/Tools%20and%20Software/GNU%20Toolchain
  • Se non configurato automaticamente, aggiungere il percorso arm-none-eabi\14.2 rel1\bin alla variabile di sistema Path.

• Zadig
  Scaricare Zadig da:
  https://zadig.akeo.ie/

• OpenOCD

  • Scaricare OpenOCD (preferibilmente una versione precompilata).
  • Nella cartella di riferimento è già presente una versione testata di OpenOCD, se si desidera usarla.

---

Preparazione del PicoProbe

1. Modalità BOOTSEL e caricamento firmware

   • Mettere il Pico (che fungerà da probe) in modalità BOOTSEL.
   • Caricare il file debugprobe_on_pico.uf2.
   • Se si desidera utilizzare una versione più recente, controllare le release su:
     https://github.com/raspberrypi/debugprobe/releases

2. Collegamento del Pico Target al PicoProbe

   Collega i pin come segue:

   PicoProbe	Pico Target
   GND	GND
   GND	GND (DEBUG)
   GP2	SWCLK (DEBUG)
   GP3	SWDIO (DEBUG)
   GP4	GP1
   GP5	GP0
   VBUS	VBUS oppure VSYS → VSYS

3. Configurazione di Zadig

   • Collega il PicoProbe al PC tramite cavo USB.
   • Apri Zadig e seleziona Options > List All Devices.
   • Associa:
     • cmsis-dap v2 → libusb-win32
     • cdc-acm uart interface → USB Serial (CDC)
   • In Gestione dispositivi:
     Vai su Porte (COM & LPT) > cdc-acm uart interface > Proprietà > Impostazioni della porta e imposta il bit per secondo a 1280000.

---

Configurazione e Debug

Avviare OpenOCD

1. Apri due terminali.

2. Terminale 1 (cmm1):

   • Naviga nella cartella open_ocd/bin.
   • Avvia OpenOCD con il comando:

     openocd -f interface/cmsis-dap.cfg -f target/rp2040.cfg -c "adapter speed 2000"

   • Dovresti vedere un output simile a:

     xPack Open On-Chip Debugger 0.12.0+dev-... (data e ora)
     Licensed under GNU GPL v2
     ...
     Info : adapter speed: 2000 kHz
     ...
     Info : [rp2040.core0] starting gdb server on 3333
     ...
     

   • Nota: Non chiudere questo terminale.

3. Terminale 2 (cmm2):

   • In questa sezione proviamo se tutto funziona correttamente.
   • Posizionarsi nella directory contenente lo script di esempio (ad esempio, un semplice blink).
   • Avvia gdb con il comando:

     arm-none-eabi-gdb blink.ino.elf

   • All'interno di GDB, esegui i seguenti comandi:

     target remote localhost:3333
     load
     monitor reset init
     continue

   • Se tutto è configurato correttamente, il LED del Pico Target dovrebbe iniziare a lampeggiare e non verranno mostrati errori.

---

Configurazione di Visual Studio Code

1. Impostazioni Globali

   • In basso a sinistra in VS Code, vai su Settings.
   • Clicca in alto a destra sull'icona della pagina per aprire il file settings.json.
   • Aggiungi (ciò che si trova () risulta essere un esempio) le seguenti configurazioni:

       "cortex-debug.openocdPath": "...PATH TO OPENOCD.EXE... (es. open_ocd/bin/openocd.exe)",  // Modifica con il percorso corretto
       "cortex-debug.gdbPath": "arm-none-eabi-gdb",
     

2. Configurazione del Progetto

   • All'interno della cartella del progetto, crea (se non esiste) una cartella denominata .vscode.
   • All'interno di .vscode, crea un file chiamato launch.json con il seguente contenuto:

     {
         "version": "0.2.0",
         "configurations": [
             {
                 "name": "Cortex Debug",
                 "cwd": "${workspaceRoot}",
                 "executable": "${workspaceRoot}/build/blink.ino.elf",  // Modifica con il percorso corretto
                 "request": "launch",
                 "type": "cortex-debug",
                 "servertype": "openocd",
                 "device": "RP2040",
                 "runToMain": true,
                 "configFiles": ["interface/cmsis-dap.cfg", "target/rp2040.cfg"],
                 "searchDir": ["...PATH TO SCRIPTS... (es. open_ocd/openocd/scripts)"],                      // Modifica con il percorso corretto
                 "svdFile": "C:/Program Files/Raspberry_Pi/pico-sdk/src/rp2040/hardware_regs/rp2040.svd",    // Modifica con il percorso corretto
                 "setupCommands": [
                     { "text": "adapter speed 2000" },
                     { "text": "transport select swd" },
                     { "text": "init" },
                     { "text": "reset init" },
                     { "text": "arm semihosting enable" },
                     { "text": "monitor reset init" },
                     { "text": "monitor reset halt" },
                     { "text": "monitor halt" },
                     { "text": "monitor reset halt" },
                     { "text": "monitor halt" }
                 ]
             }
         ]
     }

3. Avvio del Debug

   • Salva tutte le modifiche.
   • In VS Code, vai alla sezione Debug (icona del bug/play) e seleziona il profilo Cortex Debug.
   • Avvia il debug cliccando sul triangolo verde.

Nota: Se compare un errore del tipo "failed to launch gdb...", prova a chiudere l'errore, scollega e ricollega la connessione USB, quindi riavvia il debug.

---

Conclusioni

Seguendo attentamente tutti i passaggi sopra descritti, dovresti essere in grado di configurare correttamente un Raspberry Pi Pico come PicoProbe per il debug di un altro Pico.
Buon debug!

---

Guide: Connecting a Raspberry Pi Pico as PicoProbe Debug to Another Raspberry Pi Pico

Tutorial for Windows

---

Prerequisites

• Visual Studio Code
  Install VS Code along with these extensions:

  • CMake
  • C/C++
  • Cortex Debug

• Pico SDK

  • Download the Pico SDK from GitHub:
    https://github.com/raspberrypi/pico-sdk
  • Place the folder in a directory, for example:
    C:\Program Files\Raspberry_Pi\pico-sdk
  • Set up an environment variable:
    • Variable Name: PICO_SDK_PATH
    • Variable Value: C:\Program Files\Raspberry_Pi\pico-sdk

• GNU Arm Embedded Toolchain

  • Download it from:
    https://developer.arm.com/Tools%20and%20Software/GNU%20Toolchain
  • If not configured automatically, add the path (e.g., arm-none-eabi\14.2 rel1\bin) to your system's Path variable.

• Zadig
  Download Zadig from:
  https://zadig.akeo.ie/

• OpenOCD

  • Download OpenOCD (a precompiled version is recommended).
  • Alternatively, you may use the tested version provided in the specified folder.

---

Setting Up the PicoProbe

1. BOOTSEL Mode and Firmware Flashing

   • Put the Pico (which will act as the probe) into BOOTSEL mode.
   • Flash the file debugprobe_on_pico.uf2 onto it.
   • To use a more recent version, check the releases at:
     https://github.com/raspberrypi/debugprobe/releases

2. Connecting the Pico Target to the PicoProbe

   Connect the pins as follows:

   PicoProbe	Pico Target
   GND	GND
   GND	GND (DEBUG)
   GP2	SWCLK (DEBUG)
   GP3	SWDIO (DEBUG)
   GP4	GP1
   GP5	GP0
   VBUS	VBUS or VSYS → VSYS

3. Configuring Zadig

   • Connect the PicoProbe to the PC via USB.
   • Open Zadig and select Options > List All Devices.
   • Assign the drivers as follows:
     • cmsis-dap v2 → libusb-win32
     • cdc-acm uart interface → libwdi
   • In Device Manager:
     Navigate to Ports (COM & LPT) > cdc-acm uart interface > Properties > Port Settings and set the bits per second to 1280000.

---

Debugging Setup

Starting OpenOCD

1. Open Two Terminals

2. Terminal 1 (OpenOCD)

   • Navigate to the open_ocd/bin directory.
   • Launch OpenOCD with the command:

     openocd -f interface/cmsis-dap.cfg -f target/rp2040.cfg -c "adapter speed 2000"

   • You should see output similar to:

     xPack Open On-Chip Debugger 0.12.0+dev-... (timestamp)
     Licensed under GNU GPL v2
     ...
     Info : adapter speed: 2000 kHz
     ...
     Info : [rp2040.core0] starting gdb server on 3333
     ...
     

   • Important: Do not close this terminal.

3. Terminal 2 (GDB Session)

   • Navigate to the folder containing your test script (for example, a simple blink project).
   • Start GDB with:

     arm-none-eabi-gdb blink.ino.elf

   • Within GDB, run the following commands:

     target remote localhost:3333
     load
     monitor reset init
     continue

   • If everything is set up correctly, the LED on the Pico Target should start blinking without errors.

---

Configuring Visual Studio Code

1. Global Settings

   • In VS Code, go to Settings (bottom left) and open the settings.json file by clicking the icon resembling a document.
   • Add or modify the following configurations:

     {
       "cortex-debug.openocdPath": "...PATH TO OPENOCD.EXE... (e.g., open_ocd/bin/openocd.exe)",
       "cortex-debug.gdbPath": "arm-none-eabi-gdb"
     }

2. Project-Specific Configuration

   • Inside your project folder, create a folder named .vscode (if it doesn’t already exist).
   • Within .vscode, create a file named launch.json with the following content:

     {
         "version": "0.2.0",
         "configurations": [
             {
                 "name": "Cortex Debug",
                 "cwd": "${workspaceRoot}",
                 "executable": "${workspaceRoot}/build/blink.ino.elf",  // Adjust the path accordingly
                 "request": "launch",
                 "type": "cortex-debug",
                 "servertype": "openocd",
                 "device": "RP2040",
                 "runToMain": true,
                 "configFiles": ["interface/cmsis-dap.cfg", "target/rp2040.cfg"],
                 "searchDir": ["...PATH TO SCRIPTS... (e.g., open_ocd/openocd/scripts)"],
                 "svdFile": "C:/Program Files/Raspberry_Pi/pico-sdk/src/rp2040/hardware_regs/rp2040.svd",
                 "setupCommands": [
                     { "text": "adapter speed 2000" },
                     { "text": "transport select swd" },
                     { "text": "init" },
                     { "text": "reset init" },
                     { "text": "arm semihosting enable" },
                     { "text": "monitor reset init" },
                     { "text": "monitor reset halt" },
                     { "text": "monitor halt" },
                     { "text": "monitor reset halt" },
                     { "text": "monitor halt" }
                 ]
             }
         ]
     }

3. Start Debugging

   • Save all changes.
   • In VS Code, open the Debug panel and select the Cortex Debug configuration.
   • Click the green triangle to start the debug session.

Note: If you encounter an error such as "failed to launch gdb...", try closing the error message, unplug the USB cable, plug it back in, and restart the debug process.

---

Conclusion

By following the steps above, you should be able to set up a Raspberry Pi Pico as a PicoProbe for debugging another Pico successfully. Happy debugging!