如何调试STM32？

前面的章节讲解了STM32的新建工程到编译下载，接下来将讲解STM32的调试。
6 OpenOCD

OpenOCD是用于对STM32进行下载仿真的工具，是一个开源软件包。
OpenOCD下载地址
6.1 OpenOCD安装

下载后解压即可。

打开share/openocd/scripts，里面有很多提前写好的配置文件：
其中interface目录下都是接口相关配置文件，例如jlink.cfg，stlink.cfg；target目录下都是芯片相关的配置文件，例如stm32f1x.cfg。
然后配置下环境变量：

然后在命令窗口中输入下面的命令验证安装是否成功：

然后在命令窗口中输入下面的命令验证安装是否成功：






6.2 OpenOCD配置
6.2.1 launch.json文件
在vscode文件夹中新建一个launch.json，该文件是调试的入口文件。内容如下：


{
    "version": "0.2.0",
    "configurations": [
        {
            "cwd": "${workspaceRoot}",
            "type": "cortex-debug",
            "request": "launch",
            "name": "Cortex Debug",
            "interface": "swd",
            "servertype": "openocd",
            "executable": "./build/YS_STM32.elf",
            "runToMain": true,
            "device": "STM32F103ZE",
            "svdFile": "./STM32F103xx.svd",//svd文件，有这个文件才能查看寄存器的值
            "configFiles": [
                "${workspaceRoot}/openocd.cfg"
            ],
            "preLaunchTask": "build",
            "armToolchainPath": "D:/gcc/gcc-arm-none-eabi-10.3-2021.07/bin/"
        }
    ]
}


executable：编译出的二进制文件，也就是最终烧录到单片机中的，这里是elf文件。根据芯片的不同，可能产生不同的名称和后缀（例如TI的TM4C123芯片编译出来的名称是"main.axf"）


request：可以选launch或attach。launch是指启动调试时同时开始执行程序；attcah是指程序已经在运行了，然后开始调试。我没测试过attach。


type：调试的类型，选cortex-debug，这是我们装的插件。其实也可以填cppdbg之类的，但是那样我们就得自己配置gdb了，配置起来将会非常麻烦。


device：目标芯片。如果你使用J-LINK GDB Server时必须要设置这个选项。


svdFile：svd文件的路径，每个MCU的各不相同。


servertype：要选择的gdb server。我这里用openocd。


configFiles：gdb的配置文件路径。openocd会自动读当前目录下的openocd.cfg文件，这个选项不填也行。但是如果你想把openocd.cfg放在别处，就可以用这个选项指定配置文件的路径。


preLaunchTask：在启动调试前，预先执行的任务。


armToolchainPath：工具链的路径。


launch.json参考


6.2.2 openocd.cfg文件
在项目文件夹下新建一个openocd.cfg文件，用于配置调具体的调试器。内容如下：


# 选择调试器为jlink
#source [find interface/jlink.cfg]
source [find interface/stlink.cfg]


# 选择接口为SWD
#transport select swd


# 选择目标芯片
source [find target/stm32f1x.cfg]


我这里选择使用ST-Link，SWD接口，目标芯片为stm32f1x。


【注】使用J-link调试也是一样的，只需将openocd.cfg文件配置成J-link调试即可。


6.2.3 svd文件
用于寻找STM32F1的svd文件。CMSIS-SVD是CMSIS的一个组件，它包含完整微控制器系统（包括外设）的程序员视图的系统视图描述 XML 文件。VS Code可以通过它来知道外设寄存器的地址分布，从而把寄存器内容展示到窗口中。


svd文件地址


将下载好的STM32F103xx.svd文件放在项目文件夹根目录即可。
6.3 Cortex-Debug调试

直接按F5，openocd启动时，会自动在当前目录下寻找名为openocd.cfg的文件作为配置文件。调试界面如下：

界面左边可以看到变量窗口、调用堆栈等。窗口中间就是单步调试的各个按钮。这个就没啥好说的了，赶紧去玩起来吧。
【注】调试STM32报错init mode failed解决方法
错误提示：
Error: init mode failed (unable to connect to the target)......OpenOCD init failed 解决办法：
将 Debug Mode 重新选择为 Serial Wire，如下图所示。

6.4 GDB调试

除了使用Visual Studio Code自带的调试工具外，还可以使用GDB调试，
首先在终端输入一下命令：
#openocd -f interface/stlink.cfg -f target/stm32f1x.cfg
【注】如果不带参数启动，openocd就会自动查找当前目录下有没有名为openocd.cfg的文件，并把它作为配置文件来启动。
【注】openocd默认TCP/IP的3333端口作为gdb端口，4444作为telnet端口。在连接gdb之前，我们可以先用telnet连上试用一下。
如果你的电脑没有开启telnet功能，需要打开“启用或关闭Windows功能”，然后在里面找到“telnet客户端”，启动即可。
openocd运行时，这个终端就被占用了因此还需要再开一个终端。
GDB也属于GNU项目的一部分，跟在Linux上调试是一样的，只是这里使用的是交叉编译工具中的GDB。
# arm-none-eabi-gdb build/YS_STM32.elf GDB常用命令如表所示。
关于GDB的使用请看笔者文章：
https://bruceou.blog.csdn.net/article/details/88634967
接下来需要连接openocd服务，openocd给GDB的TCP/IP端口是3333。
# target remote localhost:3333 接下来和在Linux中调试一样。
在 gdb 中键入"l"(list)就可以查看所载入的文件，如下所示。
自行参考笔者关于GDB的博文去调试吧。
【注】J-link调试须知
在使用J-link调试之前，需要将J-link的驱动改为libu***，否则openocd无法连接到J-link。这里使用的工具是U***DriverTool。
U***DriverTool下载地址
使用功能方法如下：