STM32 有一個(gè)代碼跟蹤功能，即 ITM，這個(gè)調(diào)試功能非常強(qiáng)大，可以替代串口輸入輸出功能，而且只需要占用一根 I/O 線就可以實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然它的好處不僅僅體現(xiàn)在這里，在調(diào)試嵌入式操作系統(tǒng)代碼時(shí)你會(huì)發(fā)現(xiàn)相當(dāng)方便。不過本篇的重點(diǎn)不在如何利用它進(jìn)行代碼調(diào)試，而是如何使能這個(gè)功能（實(shí)際上只是因?yàn)椴沤鉀Q了這個(gè)問題，還沒正式用它調(diào)試代碼呢）。

對(duì)于 KEIL 的調(diào)試方法，我將總結(jié)三篇文章，這是第三部分'ITM 調(diào)試'，第一部分為'基礎(chǔ)調(diào)試'，第二部分為'數(shù)據(jù)觀察點(diǎn)'。

現(xiàn)在來看一看 ITM 調(diào)試的效果圖：

以上所有的功能都是 KEIL 自帶支持的。

1、如果你想觀察一個(gè)變量的波形怎么辦？看第一幅圖；

2、如果你想知道中斷處理時(shí)間怎么辦？看第二幅圖；

3、如果你想查看程序運(yùn)行過程是怎樣的？看第三幅圖；

4、如果你想在電腦上輸出調(diào)試信息、或者想利用電腦的鍵盤輸入信息，怎么辦？看第四幅圖。

相信以上問題已經(jīng)充分調(diào)動(dòng)了你的好奇心了，那么現(xiàn)在正式開始講述如何利用 ITM 實(shí)現(xiàn)以上功能。

首先需要知道一點(diǎn)的就是 STM32 支持多種調(diào)試器，這里我以 ST-LINK 為例進(jìn)行說明。

一般的 ST-LINK 都是采用四線制，即 VCC、GND、TMS/SWDIO、TCK/SWCLK，實(shí)際上只要再增加一根線就能實(shí)現(xiàn) ITM 調(diào)試功能。那么這個(gè)神秘的 I/O 口是哪一個(gè)呢？

就是 PB3 了，所以如果你需要使用 ITM 調(diào)試的話，你就需要保留這個(gè) I/O 口了，不過這個(gè) I/O 口的復(fù)用功能還挺多的，所以如果你想利用它的復(fù)用功能，就只能先用 ITM 調(diào)試其它的功能模塊，和 PB3 有關(guān)的功能模塊就留在最后用別的調(diào)試方法調(diào)試了。

對(duì)于實(shí)驗(yàn)室自制的 ST-LINK 需要引出一根線，即 PA10，最后的引出線如下所示：

這就是 ITM 的硬件支持了。這里再說一點(diǎn)，CMSIS-DAP 調(diào)試器并不支持這個(gè)功能，但是 J-LINK 是可以的。

現(xiàn)在再看看軟件上需要怎么做。

首先在 KEIL 中啟動(dòng)這個(gè)功能：

這樣就可以了（這只是最簡單的配置，更具體的可以通過上面的界面根據(jù)需要自行配置）。

為了實(shí)現(xiàn)調(diào)試信息的 printf 函數(shù)輸出和 scanf 函數(shù)的輸入功能，還需要在代碼中增加一部分代碼支持?？梢圆捎萌缦伦詈唵蔚拇a實(shí)現(xiàn)：

// printf() 重定向

int fputc(int ch, FILE *f)

{

while (ITM->PORT[0].u32 == 0);

ITM->PORT[0].u8 = (uint8_t) ch;

return ch;

}

// scanf() 重定向

__IO int32_t ITM_RxBuffer = ITM_RXBUFFER_EMPTY; // 函數(shù)名必須是 ITM_RxBuffer

int fgetc(FILE *f)

{

int ch = -1;

while(ITM_RxBuffer == ITM_RXBUFFER_EMPTY);

ch = ITM_RxBuffer;

ITM_RxBuffer = ITM_RXBUFFER_EMPTY; /* ready for next character */

return ch;

}

根據(jù)網(wǎng)上比較規(guī)范的寫法是這樣的：

這里的 ITM_CheckChar()、ITM_ReceiveChar()、ITM_SendChar() 函數(shù)在 core_cm3.h 中。而上面部分代碼可以從安裝路徑下的 X:\Keil\ARM\Startup\Retarget.c 文件中進(jìn)行修改。網(wǎng)上資料說 __backespace 函數(shù)也必須要實(shí)現(xiàn)，實(shí)際測(cè)試發(fā)現(xiàn)并不需要。

然后說一說 ITM_RxBuffer 這個(gè)變量，需要首先初始化為 ITM_RXBUFFER_EMPTY，這個(gè)變量用于緩存鍵盤輸入的數(shù)據(jù)的，當(dāng)你從 Debug(printf)Viewer 中輸入數(shù)據(jù)時(shí)，每輸入一個(gè)數(shù)據(jù)，都會(huì)實(shí)時(shí)傳輸?shù)竭@個(gè)變量當(dāng)中，單片機(jī)就從這個(gè)變量獲取鍵盤數(shù)據(jù)（這個(gè)變量的數(shù)據(jù)寫入應(yīng)該是通過 ST-LINK 寫入的，畢竟 ST-LINK 是可以在線更改內(nèi)存數(shù)據(jù)的）。

現(xiàn)在進(jìn)入 debug 模式：

點(diǎn)擊這個(gè)圖標(biāo)，就可以進(jìn)行程序下載和進(jìn)入 Debug 模式。

通過以下方式開啟輸入輸出窗口：

然后就可以在這個(gè)窗口輸入輸出數(shù)據(jù)了：

然后是邏輯分析儀（這個(gè)功能將使用單獨(dú)一小節(jié)進(jìn)行介紹）：

首先添加需要觀察波形的變量：

然后就能通過邏輯分析儀觀察波形了：

如果說不能觀察波形，那么試試改這個(gè)參數(shù)：

然后是跟蹤功能窗口開啟：

功能窗口：

測(cè)試示例代碼：

現(xiàn)在有個(gè)問題就是有時(shí)候莫名其妙的就不能發(fā)送數(shù)據(jù)了，這個(gè)問題只能在深入調(diào)試機(jī)制后再看了。

ITM 的使用介紹基本就是這些了，后續(xù)將利用 uCOS II 操作系統(tǒng)實(shí)際調(diào)試一番！這里需要利用一個(gè)軟件 uCProbe，感興趣的可以自行嘗試。

----------------------------------------------------------------------------------2019/02/15 Osprey