使用RealView MDK進行SW調試和實時跟蹤

STM32有兩個調試端口，即JTAG和SW。Keil 的ULINK2 USB-JATG接口適配器支持這兩種調試接口。

本文描述了如何配置和使用SW接口來獲取各種調試信息。

一、目標調試階段的配置

1.        調試器的選擇

選擇μVision->Debug ->Options for Target –>Debug，并選擇ULINK Cortex Debugger調試器。

2.        調試目標初始化文件

按照路徑\Keil\ARM\Startup\ST，將文件STM32DBG.ini拷貝到工程文件夾中。選擇μVision->Debug -> Options for Target –>Debug，同時在Initialization File選項中選擇該文件。

3.        Cortex-M 目標設備調試驅動配置

選擇Options for Target – Debug – Settings，設置SWJ，端口選擇SW。

4.    Trace功能的配置

Trace功能包括：Core Clock, Trace Port 以及定義TraceEvents 等。

二、實時跟蹤

1.    μVision的狀態欄信息

在μVision的狀態欄中顯示了實時跟蹤的狀態信息。

2.        實時跟蹤窗口

調試時選擇Peripherals – Trace。

1）  Trace Records窗口

該窗口顯示了所有被捕獲的跟蹤記錄，每一個跟蹤記錄都包含了詳細的信息。可以選擇Peripherals - Trace – Records來查看。

2）  Exception Trace 窗口

該窗口顯示了異常和中斷的統計信息，這些信息是基于Trace Records中所捕獲的跟蹤記錄的?？梢赃x擇Peripherals - Trace - Exceptions來查看。

3）  Event Counters窗口

這個窗口顯示了特殊事件計數器的值，計數值是基于Trace Records中所捕獲的跟蹤記錄的。

3.    ITM Viewer窗口

可以通過ITM的激勵端口0在ITM Viewer窗口上輸出ASCII 或 Hex格式的數據，目前只有ITM 端口0可以在ITM Viewer窗口顯示。要使用ITM Viewer窗口來顯示調試跟蹤的輸出信息，需要進行以下的操作。

l   在源代碼中添加ITM激勵端口寄存器的定義。

#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

l   在源代碼中添加fputc函數，它向ITM的激勵端口0寄存器寫數據。如果有了fputc函數，則可以用printf函數做為調試輸出。ITM的激勵端口0與ITM Viewer窗口固定連接。

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);

}

l   在源代碼中添加printf函數來顯示調試跟蹤信息。

printf("Serial Wire Output Debug Trace message");  

l   在Cortex-M Target Driver Setup窗口中使能ITM激勵端口0

l   在目標調試期，打開ITM Viewer窗口

選擇μVision-> View -> Serial Window -> ITM Viewer

完成這些步驟以后，可以在目標調試期通過ITM Viewer窗口查看到調試跟蹤信息，例如顯示AD轉換的結果。

ITM Viewer的功能類似串口打印調試信息，使用ITM更簡單，而且不需要串口以及相關驅動程序。

4.    Logic Analyzer 窗口

在調試的時候，可以通過邏輯分析器觀測至多4個變量值的變化。執行以下步驟來使用邏輯分析器。

l   在Cortex-M Target Driver Setup窗口使能Timestamps并選擇合適的Prescaler值。

要想在邏輯分析器的窗口中觀測到精確的時間值，必須使能Timestamps。

l   添加準備觀測的變量到邏輯分析器中

l   在調試過程中觀測變量值的變化

5.    RTX  Kernel Event Viewer 窗口

當運行RTX系統時，RTX Kernel Event Viewer 窗口中顯示了任務的切換過程，任務切換信息通過專門的ITM激勵端口31來傳輸。

執行以下步驟來使能RTX Kernel Event Viewer。

l   在Cortex-M Target Driver Setup窗口使能ITM 激勵端口31

l   選擇Trace Enable，設置正確的Core Clock。

l   核查Timestamps為enabled.

l   在目標調試過程中打開RTX Kernel窗口

選擇Peripherals －> RTX Kernel

l   在RTX內核窗口選擇Event Viewer標簽       

在窗口中更新了每個任務轉換過程。選擇in或者out按鈕放大或縮小窗口。點擊all按鈕可以顯示所有事件記錄。