Seeed Studio XIAO Debug Mate
Das Seeed Studio XIAO Debug Mate ist ein Open-Source-Multifunktionswerkzeug auf Basis des Espressif ESP32-S3 zur Unterstützung von Entwicklung, Analyse, Fehlersuche und Energieverbrauchsmessung in Embedded-Systemen. Das Gerät kombiniert DAPLink-Debugging, serielle Überwachung, UART-Passthrough und Stromverbrauchsanalyse in einer kompakten Plattform mit eigenständiger Anzeige. Eine integrierte 2,01-Zoll-TFT-LCD-Anzeige mit 240 x 296 Pixeln und eine 36-LED-Matrix stellen Status-, Kommunikations- und Messinformationen direkt am Gerät dar.

DAPLink-Debugging über SWD
Die DAPLink-kompatible SWD-Schnittstelle ermöglicht Chip-Level-Debugging für unterstützte ARM Cortex-M Mikrocontroller. In Verbindung mit OpenOCD beziehungsweise PyOCD können Funktionen wie Breakpoints, schrittweise Programmausführung, Speicherinspektion und Firmwareanalyse genutzt werden. Das XIAO Debug Mate kann dabei als CMSIS-DAP Debugger eingesetzt werden. Für andere ARM-basierte Entwicklungsboards stehen SWDIO, SWCLK, GND und VCC beziehungsweise VTref über die Erweiterungsanschlüsse zur Verfügung.

UART-Monitor und serielle Analyse
Die serielle Überwachung kann Daten eines eingesetzten XIAO Boards oder eines externen UART-Geräts erfassen. Beim XIAO wird standardmäßig Serial1 über D6 und D7 überwacht. Zusätzlich steht ein UART-Grove-Anschluss zur Verfügung. Serielle Daten können direkt auf dem integrierten Display angezeigt oder als COM-Port an einen Computer weitergeleitet und dort mit einer Terminal- beziehungsweise Serial-Monitor-Anwendung ausgewertet werden. Das Gerät kann bis zu zwei UART-Quellen anschließen und zwischen XIAO- und Grove-Quelle umschalten. Die Firmware unterstützt neun voreingestellte Baudraten von 4800 bis 921600 bps. Die 36-LED-Matrix zeigt dabei standardmäßig die gewählte Baudrate an.

Stromverbrauchsanalyse und eigenständige Anzeige
Der integrierte Power Meter misst Spannung, Strom und Leistung und ist für einen Strommessbereich von 1 µA bis 1 A ausgelegt. Für den Bereich von 10 µA bis 1 A gibt die aktuelle Herstellerdokumentation eine Genauigkeit von ±1 % an. Jedes Gerät wird werkseitig für Spannungs- und Strommessung kalibriert. Die Messoberfläche bietet drei Ansichten für Momentanwerte, Werte im µA- beziehungsweise mA-Bereich sowie statistische Auswertungen mit Minimal- und Maximalwerten, Energie in Wh, Ladungsmenge in Ah und Messdauer. Die Messung erfolgt über die 5-V-Versorgung des angeschlossenen Systems. Dadurch enthält der Messwert bei einem XIAO auch Verluste der internen Spannungswandlung und kann gegenüber einer direkten Versorgung über 3,3 V beziehungsweise BAT höher ausfallen.

Merkmale im Überblick

• Open-Source-Multifunktionswerkzeug auf Basis des Espressif ESP32-S3
• DAPLink-kompatible SWD-Debugging-Schnittstelle für unterstützte ARM Cortex-M Mikrocontroller
• Unterstützung für OpenOCD und PyOCD
• Serielle Überwachung mit UART-Passthrough
• 2,01 Zoll TFT-LCD-Anzeige mit eigenständiger Darstellung von Status- und Messdaten
• 36-LED-Matrix zur Statusanzeige und standardmäßigen Darstellung der Baudrate
• Stromverbrauchsanalyse von 1 µA bis 1 A
• Werkseitig kalibrierte Spannungs- und Strommessung
• Drei Power-Meter-Ansichten für Momentanwerte, niedrige Ströme und statistische Auswertung
• Direkte Unterstützung für vorbestückte Seeed Studio XIAO Boards über den integrierten Sockel
• UART-Grove-Anschluss für externe serielle Geräte
• SWD-Nutzung mit weiteren ARM-basierten Entwicklungsboards über Erweiterungsanschlüsse
• Verwendung als Entwicklungs-, Diagnose-, Wartungs- und Testplattform

• Seeed Studio XIAO Plattform
• XIAO SAMD21: DAPLink Debug, UART Monitor und Power Analyzer
• XIAO RP2040: DAPLink Debug, UART Monitor und Power Analyzer
• XIAO RP2350: DAPLink Debug, UART Monitor und Power Analyzer
• XIAO nRF52840 und nRF52840 Sense: DAPLink Debug, UART Monitor und Power Analyzer
• XIAO RA4M1: DAPLink Debug, UART Monitor und Power Analyzer
• XIAO MG24 und MG24 Sense: DAPLink Debug, UART Monitor und Power Analyzer
• XIAO nRF54L15: UART Monitor und Power Analyzer, kein DAPLink Debug
• XIAO ESP32-C3: UART Monitor und Power Analyzer, kein DAPLink Debug
• XIAO ESP32-C5: UART Monitor und Power Analyzer, kein DAPLink Debug
• XIAO ESP32-C6: UART Monitor und Power Analyzer, kein DAPLink Debug
• XIAO ESP32-S3: UART Monitor und Power Analyzer, kein DAPLink Debug
• Weitere ARM Cortex-M Mikrocontroller über SWD bei passender Beschaltung und Softwareunterstützung
• Arduino-Systeme und weitere Entwicklungsboards über UART
• Raspberry Pi und andere Systeme mit zugänglichen UART-Signalen
• UART-basierte Grove-Sensoren und Module
• OpenOCD
• PyOCD

• USB-C: 5 V / 1 A Stromversorgung und PC-Verbindung
• XIAO Sockel: direkte Aufnahme kompatibler vorbestückter XIAO Entwicklungsboards
• 14 XIAO Standardpins
• 8 Erweiterungspins
• 4 SWD-Debugging-Pins
• 1 UART-Grove-Anschluss

• SWDIO: Serial Wire Data Input/Output für SWD-Debugging
• SWCLK: Serial Wire Clock für SWD-Debugging
• GND: gemeinsame Masseverbindung
• VCC: Referenzspannung für das angeschlossene SWD-Zielsystem
• D6: standardmäßig UART TX beziehungsweise Serial1 TX beim XIAO
• D7: standardmäßig UART RX beziehungsweise Serial1 RX beim XIAO

• Prozessor: Espressif ESP32-S3
• Stromversorgung: USB-C, 5 V / 1 A
• Display: 2,01 Zoll TFT LCD
• Auflösung: 240 x 296 Pixel
• LED-Anzeige: 36-LED-Matrix
• Benutzereingaben: 1x Benutzer-/Boot-Taste
• Benutzereingaben: 1x Scrollrad
• Benutzereingaben: 1x versenkte Reset-Taste
• XIAO Standardpins: 14
• Erweiterungspins: 8
• SWD-Debugging-Pins: 4
• UART-Grove-Anschluss: 1
• Abmessungen: 100 x 20 x 56 mm
• Softwareunterstützung: DAPLink
• Unterstützte OpenOCD Target Chipsets: SAMD21, nRF52840 Sense, RP2040, RP2350, RA4M1 und MG24 Sense
• UART Baudraten: neun voreingestellte Werte von 4800 bis 921600 bps
• UART-Parameter der Standardfirmware: 8-N-1
• Strommessbereich: 1 µA bis 1 A
• Messgenauigkeit: ±1 % im Bereich von 10 µA bis 1 A
• Werkseitige Kalibrierung für Spannungs- und Strommessung
• Gehäuse: 3D-gedrucktes schwarzes PLA
• LED-Matrix zeigt standardmäßig die serielle Baudrate an
• Power Analyzer erfasst Momentanwerte für Spannung, Strom und Leistung sowie Minimalwerte, Maximalwerte, Energie, Ladungsmenge und Messdauer
• Stromverbrauchsmessung erfolgt über die 5-V-Versorgung des angeschlossenen Systems

• 1x Seeed Studio XIAO Debug Mate
• 1x Grove 4-Pin Female Jumper zu Grove 4-Pin Konvertierungskabel
• 1x Grove 4-Pin Male Jumper zu Grove 4-Pin Konvertierungskabel