keil+stm32+jlink利用swd方式進(jìn)行printf輸出
使用ITM機(jī)制實(shí)現(xiàn)調(diào)試stm32單片機(jī)，實(shí)現(xiàn)printf與scanf。
1. ITM簡(jiǎn)介
ITM機(jī)制是一種調(diào)試機(jī)制，是新一代調(diào)試方式，在這之前，有一種比較出名的調(diào)試方式，稱為半主機(jī)（semihosting）方式。
在pc上編寫過C語(yǔ)言的人都知道，printf可以向控制臺(tái)輸出，scanf可以從控制臺(tái)獲取輸入，這里的printf/scanf都是標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)，利用操作系統(tǒng)的這些函數(shù)，我們可以很方便的調(diào)試程序。在嵌入式設(shè)備上（如stm32單片機(jī)平臺(tái)上）開發(fā)工具（如MDK/IAR）也都提供了標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函，自然也提供了printf/scanf函數(shù)，那么這些函數(shù)是否可以使用呢？ 問題來了，printf向哪里輸出呢？并且大部分情況下，也沒有鍵盤，又如何使用scanf實(shí)現(xiàn)輸入呢？
我們都知道，嵌入式設(shè)備一般的使用仿真器，如常見Jlink/ulink，可以實(shí)現(xiàn)燒錄，單步，下斷點(diǎn)，查看變量，等等。仿真器將PC機(jī)和單片機(jī)連接器來。聰明的設(shè)計(jì)者們就在考慮是否可以借助仿真器，使得單片機(jī)可以借助PC機(jī)的屏幕以及PC機(jī)的鍵盤實(shí)現(xiàn)printf的輸出和scanf的按鍵獲取。
也就是說，如下的hello，world程序
#include
intmain()
{
//硬件初始化
//....
printf("hello,world");
for(;;);
}
這個(gè)程序燒錄到單片機(jī)中后，仿真器連接接單片機(jī)與PC，開始在線調(diào)試后，那么這個(gè)程序會(huì)將"Hello, world"輸出到PC機(jī)上，在開發(fā)工具（MDK/IAR等）的某個(gè)窗口中顯示。
這就相當(dāng)于，單片機(jī)借助了PC機(jī)的顯示/輸入設(shè)備實(shí)現(xiàn)了自己的輸出/輸入。這種方式無疑可以方便程序開發(fā)者調(diào)試。
這種機(jī)制有多種實(shí)現(xiàn)方式，比較著名的就是semihosting（半主機(jī)機(jī)制）和ITM機(jī)制。
ITM是ARM在推出semihosting之后推出的新一代調(diào)試機(jī)制?，F(xiàn)在我們來嘗試一下這種方式調(diào)試。
2. stm32使用ITM調(diào)試
MCU：stm32f207VG
仿真器：Jlink V8
IDE：MDK4.50
2.1 硬件連接
ITM機(jī)制要求使用SWD方式接口，并需要連接SWO線，一般的四線SWD方式（VCC SDCLK，SDIO，GND）是不行的。標(biāo)準(zhǔn)的20針JTAG接口是可以的，只需要在MDK里設(shè)置使用SWD接口即可。
2.2 添加重定向文件
將下面的文件保存成任意C文件，并添加到工程中。這里對(duì)這個(gè)文件簡(jiǎn)單說明一下，要知道我們的程序是在單片機(jī)上運(yùn)行的，為什么printf可以輸出到MDK窗口里去呢？這是因?yàn)?標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的printf實(shí)際上調(diào)用 fputc實(shí)現(xiàn)輸出，所以我們需要自己編寫一個(gè)fputc函數(shù)，這個(gè)函數(shù)會(huì)借助ITM（類似于USART）提供的寄存器，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)送，仿真器會(huì)收到這些數(shù)據(jù)，并發(fā)往PC機(jī)。
實(shí)際上，如果你的單片機(jī)和一塊LCD連接，那么你只需要重新實(shí)現(xiàn)fputc函數(shù)，并向LCD上輸出即可，那么你調(diào)用printf時(shí)就會(huì)輸出到LCD上了。這中機(jī)制，就是所謂的重定向機(jī)制。
#include
#defineITM_Port8(n)(*((volatileunsignedchar*)(0xE0000000+4*n)))
#defineITM_Port16(n)(*((volatileunsignedshort*)(0xE0000000+4*n)))
#defineITM_Port32(n)(*((volatileunsignedlong*)(0xE0000000+4*n)))
#defineDEMCR(*((volatileunsignedlong*)(0xE000EDFC)))
#defineTRCENA0x01000000
struct__FILE{inthandle;/*Addwhateveryouneedhere*/};
FILE__stdout;
FILE__stdin;
intfputc(intch,FILE*f)
{
if(DEMCR&TRCENA)
{
while(ITM_Port32(0)==0);
ITM_Port8(0)=ch;
}
return(ch);
}
2.2 配置JLINK的初始化配置文件
將下面文件放置在你的工程下，并取任意名稱，這里筆者取名為 STM32DBG.ini
/******************************************************************************/
/*STM32DBG.INI:STM32DebuggerInitializationFile*/
/******************************************************************************/
//<<
/******************************************************************************/
/*ThisfileispartoftheuVision/ARMdevelopmenttools.*/
/*Copyright(c)2005-2007KeilSoftware.Allrightsreserved.*/
/*Thissoftwaremayonlybeusedunderthetermsofavalid,current,*/
/*enduserlicencefromKEILforacompatibleversionofKEILsoftware*/
/*developmenttools.Nothingelsegivesyoutherighttousethissoftware.*/
/******************************************************************************/
FUNCvoidDebugSetup(void){
//
//
//
//
//
//
//<0=>Asynchronous
//<1=>Synchronous:TRACEDATASize1
//<2=>Synchronous:TRACEDATASize2
//<3=>Synchronous:TRACEDATASize4
//
//
//
//
//
//
//
//
_WDWORD(0xE0042004,0x00000027);//DBGMCU_CR
_WDWORD(0xE000ED08,0x20000000);//SetupVectorTableOffsetRegister
}
DebugSetup();//DebuggerSetup
這里對(duì)這個(gè)文件做簡(jiǎn)單的解釋，
_WDWORD(0xE0042004, 0x00000027); // DBGMCU_CR
這一句表示想 0xE0042004地址處寫入 0x000000027，這個(gè)寄存器是各個(gè)位表示的含義在注釋中給出了詳細(xì)的解釋。 0x27即表示
BIT0 DBG_SLEEP
BIT1 DBG_STOP
BIT2 DBG_STANDBY
BIT5 TRACE_IOEN
注意，要使用ITM機(jī)制，必須要打開BIT5。
打開MDK工程，按照下圖修改。
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