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如何通过SWO功能输出Printf函数到Utility？

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2021-12-1 06:19:17　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 50 个回答。邀请回答 hgimtk 该类别下有 44 个回答。邀请回答新星之火12138 该类别下有 42 个回答。邀请回答 wang21cj 该类别下有 41 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 40 个回答。邀请回答 hjfjsdgfjdsf 该类别下有 37 个回答。邀请回答 uvysdfydad 该类别下有 35 个回答。邀请回答 fdjslkjd 该类别下有 35 个回答。邀请回答 werywer 该类别下有 35 个回答。邀请回答 h1654155957.9520 该类别下有 35 个回答。邀请回答 jenny042 该类别下有 34 个回答。邀请回答 dfzvzs 该类别下有 34 个回答。邀请回答维生素B2 该类别下有 34 个回答。邀请回答凤毛麟角该类别下有 34 个回答。邀请回答 hfgdzc 该类别下有 33 个回答。邀请回答 ggfvxv 该类别下有 33 个回答。邀请回答刘洋该类别下有 33 个回答。邀请回答 meihuacg 该类别下有 33 个回答。邀请回答储蓄叛逆该类别下有 32 个回答。邀请回答尼克wo 该类别下有 32 个回答。邀请回答举报 h1654155272.9717 相关推荐 • 如何移植C语言的printf（）函数到51单片机上？ 1233 • 如何使用printf()函数输出到多个usart中去呢 760 • STM32CubeProgrammer是否提供SWO支持？ 191 • 如何为stm32-f429启用类似SWD/SWO printf()的调试功能？ 155 • 如何去自制一个DMA的printf函数呢 993 • 如果UART串口不够用还要用printf该怎么办呢 1592 • 如何在STM32F407G-DISC1上使用ST-Link Utility启用SWO？ 210 • printf函数支持哪些格式的输出呢 700 • 如何使用宏定义代替复杂的重定向printf()函数？ 605 • 请问OK1061是否需要进行配置才能开启SWO功能？ 840 1个回答

1 概述

1.1 资源概述

开发板：ST官方NUCLEO-F103RB开发板
CUBEMX版本：1.3.0
MDK版本：5.23
主控芯片型号：STM32F103RBT6

1.2 SWO功能简介

SWO也叫做trace（跟踪）功能，通过此功能，只需要在SWD调试基础上增加一条SWO线缆，就可以实现类似串口输出功能，配合printf函数打印相应的信息到utility窗口中。此功能不占用串口资源，无需在中断中执行。
1.3 ITM(指令跟踪微单元)简介

我们此次功能实现是通过调用ITM实现的。
ITM是一应用驱动的跟踪源，它支持printf类的调试手段来跟踪操作系统(OS)和应用事件，并发布判定的系统信息。ITM以包的形式发布跟踪信息，它由以下部分组成：
● 软件跟踪：软件可以通过直接写ITM激发寄存器来发布包信息。
● 硬件跟踪：ITM会发布由DWT产生的信息包。
● 时间戳：时间戳被发布到相应的包上。ITM包含一个21位的计数器以产生时间戳。Cortex-M3的时钟或串行线观测器(Serial Wire Viewer)的位时钟率给计数器提供时钟。
由ITM发送的信息包输出到TPIU(Trace Port Interface Unit)，TPIU再添加一些额外的包(参考TPIU)，然后输出完整的包序列给调试器。1
1.4 实现功能

本次程序实现的功能如下
1、复位后，向Serial Wire Viewer（utility）打印信息；
2、按按键BUTTON，LED2灯实现翻转；
对于第二条实现，此次文档不详细描述。
2 硬件连接以及CUBEMX配置

2.1 硬件连接

开发板内部已经将线接好，如下图所示

对于目标板与STLINK仿真器分开的情况，我们需要使用5根线进行连接，如下表所示。
[tr]序号连接网络备注[/tr]

1	VCC	电源正，3.3V
2	GND	电源负
3	SWO	SW跟踪功能
4	SWDIO	SW数据输入输出
5	SWCLK	SW时钟信号

2.2 CUBEMX配置

选择异步跟踪模式，此时PB3将会自动定义为SWO端口。

3 软件开发

3.1 KEIL软件设置

KEIL软件设置如下，这里由于程序使用的内部HSI，系统频率是64MHz，因此填写64MHz，需要根据实际情况进行填写。

3.2 程序设计
使用CUBEMX生成代码。在主函数中进行修改。
主程序中包含stdio.h函数的头文件，否则将不能识别printf函数。

#include "stdio.h"
1
fputc 函数宏定义。

#define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)
1
函数定义，由于printf调用的是fputc函数，通过这么一个转换，printf函数就能调用ITM函数实现输出功能。

PUTCHAR_PROTOTYPE
{
  ITM_SendChar(ch);
  return ch;
}

TIM_Sendchar()函数在core.cm3.h头文件中有进行定义，如下所述

__STATIC_INLINE uint32_t ITM_SendChar (uint32_t ch)
{
  if (((ITM->TCR & ITM_TCR_ITMENA_Msk) != 0UL) &&    /* ITM enabled */
   ((ITM->TER & 1UL             ) != 0UL) )    /* ITM Port #0 enabled */
  {
while (ITM->PORT[0U].u32 == 0UL)
{
   __NOP();
}
ITM->PORT[0U].u8 = (uint8_t)ch;
  }
  return (ch);
}

在主函数main()中增加printf函数，实现输出。

printf("** Test finished successfully. ** nr");

4 实验结果与总结

4.1 实验结果

打开utility软件，点击printf via SWO viewer。

设置频率，点击Start，将调试板复位（程序设置只运行一次printf,因此每输出一次均需要重新复位），即可发现SWV窗口输出了相应的信息。

4.2 总结

在传统的调试中，我们可能偏向于断点分析或者LED灯的亮灭来判定程序运行状态，但是都不是太直观，对于程序越大越不好操作。使用这个SWO功能能很大程序解决这个问题。我们可以在各种错误处理函数增加相应的提示信息，协助我们进行软件开发工作。