STM32的ITM跟踪调试功能介绍及实现（四）printf() 篇

只看该作者 · 2020-6-21 12:13

Debug过程中，使用printf()函数能给输出数据带来很大方便，这归功于printf对各种数据类型转换的强大能力。MCU系统中使用printf的核心技巧是定制一个自己的fputc函数，关于这方面介绍的内容网上有很多，不熟悉的读者请自行百度。下面介绍ITM如何与printf结合来输出debug信息。先以KEIL为例。

作者：海东青电子
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来源：简书
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只看该作者 · 2020-6-21 12:14

KEIL软件考虑的很周到，官方给了一个重定向printf的代码例子：

只看该作者 · 2020-6-21 12:15

在KEIL安装目录下的 ARM\Startup\ 目录下，有一个名叫 Retarget.c 的文件，里面定义了FILE数据类型和一些输入、输出的底层函数，我们只保留FILE声明和fputc输出函数，其余删掉，改造后的 retarget.c 文件如下：

#include <stdio.h>

#include "stm32f4xx_hal.h"

#pragma import(__use_no_semihosting_swi)

//extern int sendchar(int ch); /* in Serial.c */

struct __FILE { int handle; /* Add whatever you need here */ };

FILE __stdout;

FILE __stdin;

int fputc(int ch, FILE *f) {

//return (sendchar(ch));

return (ITM_SendChar(ch));

}

只看该作者 · 2020-6-21 12:15

因为本人的目标板是NUCLEO-F411RE 板子，所以include了头文件 stm32f4xx_hal.h ，是为了调用 ITM_SendChar() 函数。这样修改代码之后，主程序调用printf，printf调用fputc，fputc调用ITM_SendChar()，最终在KEIL的ITM观察窗口中输出我们要看的变量的数值。（有关如何在KEIL中使用ITM功能，请见STM32的ITM跟踪调试功能在KEIL中的应用）

只看该作者 · 2020-6-21 12:16

将这个retarget.c文件加入到KEIL工程项目中，在main.c中添加一个打印输出语句：

printf("Hello, st mcu!\n");

编译、烧写程序，启动debug调试、全速运行，看到结果如下：

只看该作者 · 2020-6-21 12:17

再看一个打印变量值的小例子，man.c中增加一个变量：

uint32_t dwCount;

然后，printf语句修改为：

printf("cnt = [%4d]\n", dwCount++); //右对齐，占4个字符位宽

只看该作者 · 2020-6-21 12:17

运行结果如下：

只看该作者 · 2020-6-21 12:18

可见，使用printf可以非常灵活地控制输出数据的格式。

只看该作者 · 2020-6-21 12:19

小结：

改造fputc函数来“重定向”打印输出；

增加一个retarget.c文件，include 2个头文件：stdio.c 和 stm32f4xx_hal.h（你可以修改成你的目标板MCU对应的HAL头文件），改写fputc函数；

在main.c或其他需要打印输出的地方，直接使用printf()即可。

本文完，请见ITM专题系列的最后一篇：ITM应用实例：USB设备（模拟一个鼠标）代码调试。