keil+stm32+JTAG利用swd方式进行printf输出

2019-06-14来源: eefocus关键字:keil  stm32  JTAG  swd方式  printf输出

使用ITM机制实现调试stm32单片机,实现printf与scanf。

1. ITM简介
ITM机制是一种调试机制,是新一代调试方式,在这之前,有一种比较出名的调试方式,称为半主机(semihosting)方式。

在pc上编写过C语言的人都知道,printf可以向控制台输出,scanf可以从控制台获取输入,这里的printf/scanf都是标准库函数,利用操作系统的这些函数,我们可以很方便的调试程序。在嵌入式设备上(如stm32单片机平台上)开发工具(如MDK/IAR)也都提供了标准库函,自然也提供了printf/scanf函数,那么这些函数是否可以使用呢? 问题来了,printf向哪里输出呢?并且大部分情况下,也没有键盘,又如何使用scanf实现输入呢?

我们都知道,嵌入式设备一般的使用仿真器,如常见Jlink/ulink,可以实现烧录,单步,下断点,查看变量,等等。仿真器将PC机和单片机连接器来。聪明的设计者们就在考虑是否可以借助仿真器,使得单片机可以借助PC机的屏幕以及PC机的键盘实现printf的输出和scanf的按键获取。
也就是说,如下的hello,world程序


  1. #include   

  2. int main()  

  3. {  

  4.         //硬件初始化  

  5.         //....  

  6.         printf("hello, world");  

  7.         for(;;);  

  8. }  


这个程序烧录到单片机中后,仿真器连接接单片机与PC,开始在线调试后,那么这个程序会将"Hello, world"输出到PC机上,在开发工具(MDK/IAR等)的某个窗口中显示。

这就相当于,单片机借助了PC机的显示/输入设备实现了自己的输出/输入。这种方式无疑可以方便程序开发者调试。

这种机制有多种实现方式,比较著名的就是semihosting(半主机机制)和ITM机制。
ITM是ARM在推出semihosting之后推出的新一代调试机制。现在我们来尝试一下这种方式调试。

2. stm32使用ITM调试
MCU:stm32f207VG
仿真器:Jlink V8
IDE:MDK4.50

2.1 硬件连接
ITM机制要求使用SWD方式接口,并需要连接SWO线,一般的四线SWD方式(VCC SDCLK,SDIO,GND)是不行的。标准的20针JTAG接口是可以的,只需要在MDK里设置使用SWD接口即可。

2.2 添加重定向文件
将下面的文件保存成任意C文件,并添加到工程中。这里对这个文件简单说明一下,要知道我们的程序是在单片机上运行的,为什么printf可以输出到MDK窗口里去呢?这是因为 标准库中的printf实际上调用 fputc实现输出,所以我们需要自己编写一个fputc函数,这个函数会借助ITM(类似于USART)提供的寄存器,实现数据的发送,仿真器会收到这些数据,并发往PC机。

实际上,如果你的单片机和一块LCD连接,那么你只需要重新实现fputc函数,并向LCD上输出即可,那么你调用printf时就会输出到LCD上了。这中机制,就是所谓的重定向机制。


  1. #include   

  2.   

  3. #define ITM_Port8(n)    (*((volatile unsigned char *)(0xE0000000+4*n)))  

  4. #define ITM_Port16(n)   (*((volatile unsigned short*)(0xE0000000+4*n)))  

  5. #define ITM_Port32(n)   (*((volatile unsigned long *)(0xE0000000+4*n)))  

  6. #define DEMCR           (*((volatile unsigned long *)(0xE000EDFC)))  

  7. #define TRCENA          0x01000000  

  8.   

  9. struct __FILE { int handle; /* Add whatever you need here */ };  

  10.     FILE __stdout;  

  11.     FILE __stdin;  

  12.       

  13. int fputc(int ch, FILE *f)   

  14. {  

  15.     if (DEMCR & TRCENA)   

  16.     {  

  17.         while (ITM_Port32(0) == 0);  

  18.         ITM_Port8(0) = ch;  

  19.     }  

  20.     return(ch);  

  21. }  


2.2 配置JTAG的初始化配置文件

将下面文件放置在你的工程下,并取任意名称,这里笔者取名为 STM32DBG.ini


  1. /******************************************************************************/  

  2. /* STM32DBG.INI: STM32 Debugger Initialization File                           */  

  3. /******************************************************************************/  

  4. // <<< Use Configuration Wizard in Context Menu >>>                           //   

  5. /******************************************************************************/  

  6. /* This file is part of the uVision/ARM development tools.                    */  

  7. /* Copyright (c) 2005-2007 Keil Software. All rights reserved.                */  

  8. /* This software may only be used under the terms of a valid, current,        */  

  9. /* end user licence from KEIL for a compatible version of KEIL software       */  

  10. /* development tools. Nothing else gives you the right to use this software.  */  

  11. /******************************************************************************/  

  12.   

  13.   

  14. FUNC void DebugSetup (void) {  

  15. //  Debug MCU Configuration  

  16. //       DBG_SLEEP      Debug Sleep Mode  

  17. //       DBG_STOP       Debug Stop Mode  

  18. //       DBG_STANDBY    Debug Standby Mode  

  19. //       TRACE_IOEN     Trace I/O Enable   

  20. //    TRACE_MODE     Trace Mode  

  21. //             <0=> Asynchronous  

  22. //             <1=> Synchronous: TRACEDATA Size 1  

  23. //             <2=> Synchronous: TRACEDATA Size 2  

  24. //             <3=> Synchronous: TRACEDATA Size 4  

  25. //       DBG_IWDG_STOP  Independant Watchdog Stopped when Core is halted  

  26. //       DBG_WWDG_STOP  Window Watchdog Stopped when Core is halted  

  27. //      DBG_TIM1_STOP  Timer 1 Stopped when Core is halted  

  28. //      DBG_TIM2_STOP  Timer 2 Stopped when Core is halted  

  29. //      DBG_TIM3_STOP  Timer 3 Stopped when Core is halted  

  30. //      DBG_TIM4_STOP  Timer 4 Stopped when Core is halted  

  31. //      DBG_CAN_STOP   CAN Stopped when Core is halted  

  32. //   

  33. _WDWORD(0xE0042004, 0x00000027);  // DBGMCU_CR  

  34. _WDWORD(0xE000ED08, 0x20000000);   // Setup Vector Table Offset Register  

  35. }  

  36.   

  37. DebugSetup();                       // Debugger Setup  


这里对这个文件做简单的解释,
_WDWORD(0xE0042004, 0x00000027); // DBGMCU_CR
这一句表示想 0xE0042004地址处写入 0x000000027,这个寄存器是各个位表示的含义在注释中给出了详细的解释。 0x27即表示
        BIT0 DBG_SLEEP
        BIT1 DBG_STOP
        BIT2 DBG_STANDBY
        BIT5 TRACE_IOEN
注意,要使用ITM机制,必须要打开BIT5。

打开MDK工程,按照下图修改。

[1] [2]

关键字:keil  stm32  JTAG  swd方式  printf输出

编辑:什么鱼 引用地址:http://news.eeworld.com.cn/mcu/ic464651.html
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