【教程】擺脫UART,僅用JLink也能實現printf功能!!


Printf函數在單片機調試過程中可謂功不可沒,開發人員可以很直觀很方便的獲取當前程序的運行狀態。但在例如STM32這樣的片子中,想要實現printf,就必須借助UART。有沒有辦法僅憑一個JLink就實現打印功能呢?答案是肯定的,ARM公司在Cortex-M系列中采用了一種全新的調試機制——ITM,可以很輕易地通過JLink實現printf功能,從此,調試只需要一根線!…………

 

 

/**************寫在前面**************/

1、  該教程的原理由ARM官網得到,經過本人的進一步測試與細化,以確保更高的可靠性

2、  本方法已在STM32F103芯片上測試通過,仿真工具分別使用了JLink V8及JLink ARM-OB STM32,均可以正常使用。理論上該方法適用於所有Cortex-M內核的IC

3、  該方法僅限在Debug環境中使用,不能完全取代UART(例如需要與上位機進行通訊時),但在一般的調試過程中,肯定是夠用的

4、  筆者水平有限,教程編寫無法做到面面俱全,如有考慮不周的地方還望各位多多指點

 

/**************硬件連接*************/

必須使用SW模式,並且必須連接SWO!很多精簡版的JLink只保留了GND、SWC、SWD,若想使用此功能,必須將SWO(即JTAG模式下的TDO)管腳引出,管腳分布及對應的JTAG接口如下圖:

 

由此可見,若想實現Debug模式下的printf函數功能,JLink最少需要4根連接線,不過跟串口比起來,硬件開銷明顯更小!

 

/**************代碼編寫*************/

//代碼部分非常簡單,分三步走!

// 1、添加ITM寄存器定義

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

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

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

 

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

#define TRCENA          0x01000000

//2、添加fputc函數以便將數據寫入到ITM的Port0寄存器

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

FILE __stdout;

FILE __stdin;

 

int fputc(int ch, FILE *f) {

  if (DEMCR & TRCENA) {

    while (ITM_Port32(0) == 0);

    ITM_Port8(0) = ch;

  }

  return(ch);

}

//3、在需要的位置添加printf語句

printf(“Hello World! Counter = %d\n”,cnt);

//如果之前的工程中沒有包含stdio.h 記得加一句 #include <stdio.h>

 

/**************MDK環境下的配置*************/

注:由於本人沒有安裝IAR環境,因此僅能提供MDK下的配置,相關的配置項我會盡量列舉並講解詳細,以便大家在IAR中能夠完成

1、 打開工程配置

 

2、 在Debug分欄下選擇調試器為JLink,並打開Setting

 

3、 在Port下拉欄中選擇SW模式

 

4、 切換至Trace分欄,在CoreClock中輸入當前芯片工作的主頻(根據不同的IC,不同的配置,這里的數據會有所不同,需要注意),並在ITM Stimulus Ports中按照下圖所示進行配置,以便讓ITM Port0能夠捕獲信息:

 

5、 進入Debug模式,並在菜單中依此選擇View — Serial Windows – Debug(printf) Viewer,此時窗口右下角會出現相應的窗口

 

6、 運行程序,此時就會看到文中第一幅圖片中那樣打印出的信息了!

 

附上ARM網站的原文連接:

http://www.keil.com/support/man/docs/jlink/jlink_trace_itm_viewer.htm


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