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如何使用ITM机制实现调试stm32单片机实现printf与scanf？

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2021-12-2 06:53:08　　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 fdjslkjd 该类别下有 35 个回答。邀请回答 uvysdfydad 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。邀请回答尼克wo 该类别下有 32 个回答。邀请回答储蓄叛逆该类别下有 32 个回答。邀请回答举报 fdvcxhtg 相关推荐 • stm32编程中如何实现printf函数和scanf函数？ 680 • 如何使printf打印到单片机的外设中？ 478 • 如何在STM32单片机上实现Printf函数打印串口信息并进行代码调试？ 1312 • STM32单片机printf重定向到串口怎么实现？ 581 • 怎样将printf打印到单片机的外设中去呢 596 • 如何实现printf()函数与scanf()的串口重定向？ 695 • 如何让单片机使用printf来调试代码？ 650 • 如何去实现printf()函数与scanf()的串口重定向呢 1492 • M487JIDAE如何使用ITM功能实现printf打印? 596 • M487JIDAE如何使用ITM功能实现printf打印? 341 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 请注意，Cortex M0和Cortex M0 +器件（例如STM32L053）的核心没有ITM en SWO（参见数据手册），即cortex-M0和cortex-M0+不能使用swd printf 转至http://www.stmcu.org.cn/module/forum/thread-606866-1-1.html 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 #include int main() { //硬件初始化 //.... printf("hello, world"); for(;;); } 复制代码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。 #include #define ITM_Port8(n) (((volatile unsigned char )(0xE0000000+4n))) #define ITM_Port16(n) (((volatile unsigned short)(0xE0000000+4n))) #define ITM_Port32(n) (((volatile unsigned long )(0xE0000000+4n))) #define DEMCR (((volatile unsigned long )(0xE000EDFC))) #define TRCENA 0x01000000 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); } 复制代码 2.2 配置JLINK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 /*****************************************************************************/ / STM32DBG.INI: STM32 Debugger Initialization File / /***************************************************************************/ // <<< Use Configuration Wizard in Context Menu >>> // /***************************************************************************/ / This file is part of the uVision/ARM development tools. / / Copyright (c) 2005-2007 Keil Software. All rights reserved. / / This software may only be used under the terms of a valid, current, / / end user licence from KEIL for a compatible version of KEIL software / / development tools. Nothing else gives you the right to use this software. / /****************************************************************************/ FUNC void DebugSetup (void) { // Debug MCU Configuration // DBG_SLEEP Debug Sleep Mode* // DBG_STOP Debug Stop Mode // DBG_STANDBY Debug Standby Mode // TRACE_IOEN Trace I/O Enable // TRACE_MODE Trace Mode // <0=> Asynchronous // <1=> Synchronous: TRACEDATA Size 1 // <2=> Synchronous: TRACEDATA Size 2 // <3=> Synchronous: TRACEDATA Size 4 // DBG_IWDG_STOP Independant Watchdog Stopped when Core is halted // DBG_WWDG_STOP Window Watchdog Stopped when Core is halted // DBG_TIM1_STOP Timer 1 Stopped when Core is halted // DBG_TIM2_STOP Timer 2 Stopped when Core is halted // DBG_TIM3_STOP Timer 3 Stopped when Core is halted // DBG_TIM4_STOP Timer 4 Stopped when Core is halted // DBG_CAN_STOP CAN Stopped when Core is halted // _WDWORD(0xE0042004, 0x00000027); // DBGMCU_CR _WDWORD(0xE000ED08, 0x20000000); // Setup Vector Table Offset Register } DebugSetup(); // Debugger Setup 复制代码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。 2.3 MDK中对JLINK的配置下图中注意两点 1). 这里的CoreClock是120M，因为笔者使用的是stm32F207VG这款芯片，并且时钟配置为120M，所以这里填入120M，如果你使用stm32F10x，时钟配置成72M，那么这里需要填入72M。即需要跟实际情况保持一致。 2). 最后一定要将 0处打勾，并将其他bit位上的勾去掉，最好与此图保持一致，除CoreClock外。 2.4 烧录程序，并启动调试。可以看到，笔者在程序源码中插入了一句printf语句输出，然后按照下图，就可以看到程序的输出了。 3. 综合版本使用scanf和printf 3.1 添加retarget文件将如下代码保存成retarget.c，然后加入到工程中。 #pragma import(__use_no_semihosting_swi) struct __FILE { int handle; /* Add whatever you need here / }; FILE __stdout; FILE __stdin; int fputc(int ch, FILE f) { return ITM_SendChar(ch); } volatile int32_t ITM_RxBuffer; int fgetc(FILE f) { while (ITM_CheckChar() != 1) __NOP(); return (ITM_ReceiveChar()); } int ferror(FILE f) { /* Your implementation of ferror / return EOF; } void _ttywrch(int c) { fputc(c, 0); } int __backspace() { return 0; } void _sys_exit(int return_code) { label: goto label; / endless loop / } 复制代码* 3.2 编译运行编译，烧录，运行，打开Debug (printf) viewer，就可以看到输入，参看下图这里对retarget.c文件做几点说明. 1). 上面的代码实际是在X:KeilARMStartupRetarget.c上修改而成的，scanf依赖的函数共有两个，fgetc和__backspace都需要实现，如果缺少__backespace函数，则scanf胡无法从Debug Viewer Dialog 窗口获取输入。另外上面提供的代码只是个demo，用于演示效果，用于生产时应该处理的更完善一些。见参考文献[1] 2). 函数ITM_SendChar，ITM_CheckChar，ITM_ReceiveChar在库文件CMSISIncludecore_cm3.h中。 3) 查看函数的符号引用关系，可以通过生成详细的map文件来查看。命令行增加 --verbose --list rtt.map选项即可生成名为rtt.map的文件。 4. ITM与RTT结合(待实现) grissiom 写道: 忽然想到，或许可以把这个半主机做成 device，然后 rt_console_set_device("semi") 就可以直接用半主机做 finsh/rt_kprintf 了…… 不知可行不可行…… prife: ITM的接收不知道是否支持中断，目前接收字符使用是轮询方式。如果是中断才有意义。这样可以把ITM设备做成一个 rtt 的device了，让finsh跑在 Debug printf Viewer窗口上。以后只要接一个jtag/SWD口就可以调试了，不用再接串口线了

2021-12-2 14:06:45 评论举报贵奂