【教程】摆脱UART,仅用JLink也能实现printf功能!!

Printf函数在单片机调试过程中可谓功不可没，开发人员可以很直观很方便的获取当前程序的运行状态。但在例如STM32这样的片子中，想要实现printf，就必须借助UART。有没有办法仅凭一个JLink就实现打印功能呢？答案是肯定的，ARM公司在Cortex-M系列中采用了一种全新的调试机制——ITM，可以很轻易地通过JLink实现printf功能，从此，调试只需要一根线！…………

 

 

/**************写在前面**************/

1、  该教程的原理由ARM官网得到，经过本人的进一步测试与细化，以确保更高的可靠性

2、  本方法已在STM32F103芯片上测试通过，仿真工具分别使用了JLink V8及JLink ARM-OB STM32，均可以正常使用。理论上该方法适用于所有Cortex-M内核的IC

3、  该方法仅限在Debug环境中使用，不能完全取代UART(例如需要与上位机进行通讯时)，但在一般的调试过程中，肯定是够用的

4、  笔者水平有限，教程编写无法做到面面俱全，如有考虑不周的地方还望各位多多指点

 

/**************硬件连接*************/

必须使用SW模式，并且必须连接SWO！很多精简版的JLink只保留了GND、SWC、SWD，若想使用此功能，必须将SWO(即JTAG模式下的TDO)管脚引出，管脚分布及对应的JTAG接口如下图：

 

由此可见，若想实现Debug模式下的printf函数功能，JLink最少需要4根连接线，不过跟串口比起来，硬件开销明显更小！

 

/**************代码编写*************/

//代码部分非常简单，分三步走！

// 1、添加ITM寄存器定义

#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函数以便将数据写入到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语句

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

//如果之前的工程中没有包含stdio.h 记得加一句 #include <stdio.h>

 

/**************MDK环境下的配置*************/

注：由于本人没有安装IAR环境，因此仅能提供MDK下的配置，相关的配置项我会尽量列举并讲解详细,以便大家在IAR中能够完成

1、 打开工程配置

 

2、 在Debug分栏下选择调试器为JLink，并打开Setting

 

3、 在Port下拉栏中选择SW模式

 

4、 切换至Trace分栏，在CoreClock中输入当前芯片工作的主频(根据不同的IC，不同的配置，这里的数据会有所不同，需要注意)，并在ITM Stimulus Ports中按照下图所示进行配置，以便让ITM Port0能够捕获信息：

 

5、 进入Debug模式，并在菜单中依此选择View — Serial Windows – Debug(printf) Viewer，此时窗口右下角会出现相应的窗口

 

6、 运行程序，此时就会看到文中第一幅图片中那样打印出的信息了！

 

附上ARM网站的原文连接：

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