使用SWO来替代串口实现Printf打印功能

惨淡的人生

不知道有多少人跟我一样不喜欢用断点仿真器什么的,长期以来我唯一的调试工具就是串口打印信息,
但串口打印有以下几个问题:
1:占用串口,这个,完全无解...
2:速度慢,真的很慢....
2:串口输出一般都是用中断方式发送,而经常调试的时候就是需要在中断中观察某些信息,中断的嵌套容易出问题,尤其是在RTOS环境下.
3:RTOS环境下还要考虑Thread Safe,这个倒是可以搞定,驱动上把互斥量用好就行了.

其实STM32之类的Cortex芯片都支持SWO输出,而我们用串口调试很多时候也只是使用TX输出而已,完全可以把Printf的串口TX Retarget到SWO这个脚上,直接使用ST-Link就可以查看打印信息了.
SWO的优势是什么呢?
1:速度快,ARM官方描述的速度:高性能数据速率 - 4 M 字节/秒 @ 50 MHz
2:不占用串口 ,其实如果你是用JTAG口的,改成SWD调试,一个脚都不会多占用.
3:因为速度快,所以基本上只需要用Block方式输出,没有中断问题
4:还是因为是Block输出,资源互斥的问题也一起被解决了

硬件条件:你得把芯片的SWO脚接到调试口上,按JTAG接线的话,这个默认已经接上了,不过很多人可能自己只用SWD的两根线,这个就没接了.

代码条件:你得把Printf的输出函数,替换成SWO输出函数,其实这个函数在CMSIS库里已经提供了,就在core_cm4.h里面,如下:

• /** \brief  ITM Send Character
•     This function transmits a character via the ITM channel 0.
•     It just returns when no debugger is connected that has booked the output.
•     It is blocking when a debugger is connected, but the previous character send is not transmitted.
•     \param [in]     ch  Character to transmit
•     \return             Character to transmit
• */
• static __INLINE uint32_t ITM_SendChar (uint32_t ch)
• {
•   if ((CoreDebug->DEMCR & CoreDebug_DEMCR_TRCENA_Msk)  &&      /* Trace enabled */
•       (ITM->TCR & ITM_TCR_ITMENA_Msk)                  &&      /* ITM enabled */
•       (ITM->TER & (1UL << 0)        )                    )     /* ITM Port #0 enabled */
•   {
•     while (ITM->ORT[0].u32 == 0);
•     ITM->ORT[0].u8 = (uint8_t) ch;
•   }
•   return (ch);
• }
  

[color=rgb(51, 102, 153) !important]复制代码
这个会通过ITM 通道0(具体是啥我也没研究 )输出一个字符,很多人用Keil的话,Printf的都是把一个Putchar函数改成了USART的输出字符的函数吧,改成这个就行了.
我的printf以前是自己写的,代码如下:

• /**
• * @brief Use Serial Debug Wire SWO Pin to send out the
• *
• * @param pcBuff
• * @param length
• *
• * @return int
• */
• int SwdWrite(char * pcBuff,unsigned long length)
• {
•         int xBytesSent=0;
•         while (length)
•         {
•                 ITM_SendChar((uint32_t)(*pcBuff));
•                 length--;
•                 pcBuff++;
•                 xBytesSent++;
•         }
•         return xBytesSent++;
• }
• /**
• * @brief private impleted printf function,this would save a lot
• *            of rom&ram space compare to the built in printf
• *            function in the C newlib.Carefully use it inside a
• *            interrupt service routine.
• * @param fmt
• *
• * @return int
• */
• int printf(const char * fmt, ...)
• {
•         int length=0;
•         va_list va;
•         char pcBuff[200];
•         va_start(va, fmt);
•         ts_formatstring(pcBuff, fmt, va);
•         va_end(va);
•         #ifdef SERIAL_DEBUG
•         length = CONSOLE_UART.ulWrite(pcBuff,strlen(pcBuff));
•         #endif
•         #ifdef SWD_DEBUG
•         length = SwdWrite(pcBuff,strlen(pcBuff));
•         #endif
•         return (length);
• }
• 
  

[color=rgb(51, 102, 153) !important]复制代码
怎么用:
PC上安装最新版的ST-Link Utility,从菜单的ST_LINK那项下面,选择Printf via SWO,就可以打开SWO查看器了

填写正确的芯片速度,后的的Port就是前面的0,如果你先用别的Port,自己查一下对应的寄存器应该怎么改吧,点Start就可以看到SWO的Printf数据了
这里可以看到SWO的速度是2Mbps(说好的4M byte呢 ),已经很快了,凑合着用吧,要什么自行车啊!