灵动微课堂 (第161讲) | MM32F013x——巧用Ozone调试MM32 MCU

在上周的《基于Embedded Studio搭建MM32开发环境》的章节中，我们使用了Ozone这款工具进行调试，今天我们来向大家详细地介绍如何使用Ozone调试MM32 MCU，以及Ozone能给大家带来哪些便利性，体验这款工具的强大之处。
01
Ozone简介
Ozone 是 SEGGER公司开发的一个调试工具，用于J-Link和J-Trace的跨平台调试器和性能分析器，具有所有常见的视图（源代码、内存、控制台/终端、寄存器、反汇编、调用堆栈等等）。
主要特点
- 独立图形调试器
- 调试任何工具链和IDE的输出
- C / C ++源代码级调试和汇编指令调试
- 用于任何目的的调试信息窗口：反汇编，内存，全局和本地，（实时）监视，CPU和外围设备寄存器
- 源代码编辑器可立即修复错误
- 将应用程序高速编程到目标中
- 直接使用J-Link内置功能（无限的Flash断点，Flash下载，实时终端，指令跟踪）
- 可编写脚本的项目文件可自动设置所有内容
- 新项目向导可简化新项目的基本配置
Ozone已支持的编译器：Embedded Studio，GCC，Clang，MDK，IAR。

02
Ozone环境搭建
2.1软件下载
在SEGGER的官网（https://www.segger.com/）下载最新的Ozone软件。
2.2软件安装
双击Ozone软件安装包进行安装，完成安装如下图所示，同时会在桌面生成快捷方式。
03
工程创建及调试
Ozone调试的方式有两种：
1、 在集成IDE环境中直接调用Ozone来进行调试。
2、 通过创建Ozone工程来进行调试。
第一种方式可以参照《基于Embedded Studio搭建MM32开发环境》，在这里就不过多的讲解说明，下面对通过创建Ozone工程来进行MCU调试进行讲解说明。
3.1Ozone工程创建
打开Ozone软件，如下图所示：
点击菜单栏File->New->New Project Wizard..来新建工程。
然后在弹出的New Project Wizard对话框中，Device选项根据芯片的具体型号来选择实际的内核版本，例如此次使用的芯片为MM2F013x，为Cortex-M0内核，因此在Device选项中选择M0，Register Set对话框中的型号在Device对话框选择完成以后会自动选择，在Peripheral对话框中选择芯片的svd文件（目前为止Ozone安装包中包含的svd很不全面，如果我们使用的芯片的svd文件在Ozone的Periphaeral文件夹中没有包含，我们可以到MDK-Keil的安装路径下面找到PACK文件夹，并在此文件夹中找到相应芯片的svd文件，并拷贝到Ozone安装路径下面的Peripheral文件夹中即可，然后并选择芯片的svd文件）。
然后点击Next选项进入到Connection Settings选项卡来选择调试接口以及通讯速率。MM32F013x支持SWD接口，因此我们在Target Interface按钮中选择SWD接口，并在Target Interface Speed选项中选择通讯速率为4MHz。
点击Next选项，然后进入到Program File选项卡来选择需要Debug的.elf文件。
后面的配置选择默认即可。

3.2下载并进行调试
选择Debug选项卡的Download & Reset Program选项来下载程序到MCU并进入到调试界面，用户可以在View选项卡中选择各种窗口来帮助调试。
3.2.1  Memory窗口
Ozone可以直接通过在寄存器或者变量窗口直接右键Show Data就可以看到变量甚至寄存器的Memory状态。
在Memory中用户可以选择保存指定地址区间的数据。
3.2.2  Watch窗口
用户可以在View选项卡中选择Watch Data选项中的New Watch Data Window来调出Watch窗口显示变量的数值。
当用户需要查看某一个变量的数值的时候，直接选中此变量然后右击弹出相关的选项卡，然后选择Watch选项来将变量添加到Watch Data窗口。
3.2.3  Disassembly窗口
用户可以在View选项卡中选择Disassembly选项来显示汇编窗口，熟悉汇编的用户可以在此窗口中查看汇编指令，指令跟踪显示已执行的指令，并且与源代码视图同步。
3.2.4  Registers窗口
用户可以在View选项卡中选择Registers选项来查看寄存的数据，其中CPU为内核相关的寄存器，Peripheral为外设相关的寄存器。
如果用户在创建工程的时候没有选择svd文件，那么在进行调试的时候将无法查看外设寄存的数据。

3.2.5  Source File窗口
用户可以在View选项卡中选择Source File选项来查看相关的源文件，包含被编译的c文件、头文件，其中有程序大小，指令数，位置和状态（编译、包含、外部调用）。
3.2.6  Data Sampling窗口
选择Data Sampling选项来定时查看某一个变量的数据变化情况。如下图所示，
Index为打印的序号，Times为打印的时间戳，sTimingDelay为变量名称。
使用Timeline来查看变量的变化曲线：
3.2.7  断点
用户可以在IDE中间源文件的左侧添加断点，并同步到Break & Tracepoints窗口，在Break & Tracepoints窗口展示了断点的数量，断点所在的文件以及所在的行等基本信息。
视图可以移动和放在彼此以具有“标签”视图，可以将视图移出主窗口，例如放置在单独的监视器显示器上。

3.2.8  调用窗口
可以直观的看到编译后工程之间的函数调用关系，和调用深度等相关内容。这是一个静态的程序图框，用于描述函数、子函数之间的相互引用关系以及所占用的堆栈量、代码总量、调用深度等有点类似于keil中的htm（Obj过程文件中）文件的描述。
3.2.9  脚本
Ozone有一个很好的脚本引擎，几乎一切都是可脚本的：
实际上Ozone项目文件是用脚本语言编写的C文件，这样我可以很容易地更改调试环境，在脚本中我们只需要按照Ozone的Console的命令格式来编写脚本命令即可，比如我们需要打开Global Data窗口，在Console窗口输入命令Window.Show ("Global Data");即可调出Global Data窗口，如果关闭此窗口输入Window.Close ("Global Data");即可。