printf系列教程03_SWO打印输出配置,基于Keil『Debug(printf)Viewer』

本文原创作者『strongerHuang

首发于微信公众号『嵌入式专栏』,同时也更新在我的个人网站:EmbeddedDevelop

 

一、写在前面

SWD:Serial Wire Debug,串行线调试

SWO:Serial Wire Output,串行线输出

SWV:Serial Wire Viewer,串行线查看器

ITM:Instrumentation Trace Macrocell,指令跟踪宏单元

 

SWO串行线输出是单引脚、异步串行通信,可在Cortex-M3/M4/M7上使用,并由主调试器探测支持。

它是利用Cortex内核中ITM模块来实现此功能。

连接引脚:

printf系列教程03_SWO打印输出配置,基于Keil『Debug(printf)Viewer』

 

SWO输出,需要一根SWO(引脚)线,同时需要借助SWV(查看器)查看数据,我打算整理4种查看方法: ·基于Keil的『Debug(printf)Viewer』 ·基于IAR的『Terminal IO』 ·基于ST-LINK Utility的『Serial Wire Viewer』 ·基于J-Link的『SWO Viewer』

本文主要是第一种基于Keil的『Debug(printf)Viewer』,会结合STM32,ST-link和J-link工具讲述相关配置。

 

二、关于ITM

ITM:Instrumentation Trace Macrocell,指令跟踪宏单元

ITM 的一个主要用途,就是支持调试消息的输出(如printf 格式的输出)。

ITM 包含 32 个刺激(Stimulus)端口,允许不同的软件把数据输出到不同的端口,从而让调试主机可以把它们的消息分离开。 与基于 UART 的文字输出不同,使用 ITM 输出不会对应用程序造成很大的延迟,在 ITM 内部有一个 FIFO,它使写入的输出消息得到缓冲。

2.1 Cortex跟踪组件

为了让更多人理解ITM模块,怎样输出调试信息,这里再深入说明一下。

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TPIU:Trace Port Interface Unit,跟踪端口接口单元

ITM模块属于Cortex-M内核调试组件中的一部分内容,ITM输出的消息被送往 TPIU(跟踪端口接口单元)。

这里的TPIU,对应SWO串行线输出。

提示:

1.这里TPIU要和上面说的【ITM 包含 32 个刺激(Stimulus)端口】区分开来。

2.ITM的32个刺激(Stimulus)端口并不是要对应32个SWO引脚。 32个刺激端口调试信息可通过一个SWO引脚输出,下面详细讲述。

 

三、SWO引脚配置

SWO引脚可以理解为UART的Tx引脚,如果不连接此引脚,则(SWV)终端不会接收打印信息。

对于STM32而言,只要是Cortex-M3/M4/M7内核的MCU都有SWO引脚。

而Cortex-M0则没有此项功能,包含STM32F0、STM32L0和STM32G0等。

在STM32CubeMX工具中,Debug选项进行如下配置即可。

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四、Keil SWO输出配置

要想在Keil MDK-ARM的Debug(printf)Viewer中输出信息,需要如下几项配置。

4.1 Keil选项配置

主要就是使能跟踪Trace,配置CPU时钟,以及ITM端口。

基于ST-Link

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基于J-Link

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提示:ITM端口默认使用port0,也可修改软件,实现0~31任意端口,下面讲述。

 

4.2 ITM发送源码

和前面UART实现printf打印输出区别就是:将重定义代码中UART发送字符,改为ITM发送字符。

int fputc(int ch, FILE *f)
{
  ITM_SendChar(ch);
  return ch;
}

ITM_SendChar说明 这个函数位于core_cm3.h(或cm4 cm7)中,直接调用即可。

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修改ITM端口 比如:修改成使用ITM端口1,修改该函数对应值即可:

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提示:若软件修改了ITM端口,需要使能对应ITM刺激(Stimulus)端口才能正常打印输出。

 

4.3 输出效果

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五、下载

为方便大家理解,提供源码工程下载,参考代码:

·STM32F103(HAL)_SWO

·STM32F411(HAL)_SWO

百度网盘: https://pan.baidu.com/s/1aYBuHtOgtLqLvj6SsMYlQA

提取码:nbd3

 

提示:

1.若链接失效,请关注公众号获取最新链接。

2.源码仅供学习参考,不一定适用于实际项目。

 

六、说明

1.该文档仅供个人学习使用,版权所有,禁止商用。

2.本文由我一个人编辑并整理,难免存在一些错误。

3.为了方便大家平时公交、地铁、外出办事也能用手机随时随地查看该教程,该教程同步更新于微信公众号『嵌入式专栏』,关注微信公众号回复【printf系列教程】即可查看全系列教程。

 

七、最后

我的知乎: strongerHuang
我的博客: www.strongerhuang.com

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