STM32内部RAM在线调试配置方法及详细说明（基于Keil开发工具）

黄工的嵌入式技术圈 2020-03-24 8091

描述

Ⅰ、写在前面

本文主要讲述的内容：基于Keil开发工具下，STM32内部RAM在线调试配置方法，以及每一项配置的详细说明。如需要了解更多相关的文章，可以到我博客，或微信公众号查看。

让程序运行在RAM中调试代码有两优点：1.速度快；2.减少对芯片FLASH读写次数，增加芯片寿命。

本文牵涉的知识比较多，如果弄明白所有细节问题，对自己这方面的技能是一种很大的提升。

本文基于ST公司Cortex-M内核的STM32来讲述其配置方法，其实也适用于其他公司（如：TI、NXP等）的Cortex-M芯片，原理都是一样的。

本文PDF文章可以在我360云盘下载：

https://yunpan.cn/ckvUU7t8vuWbn 访问密码 42b3

关于本文的更多详情请往下看。

Ⅱ、本文要点

1.主要内容

由于本文牵涉的内容比较多，我会按章节来讲述各项内容，大体分为：

l 实现STM32内部RAM调试的配置方法

l 每条配置的详细说明

l 网上配置方法说明及存在的不足

2.工程代码下载

为了方便大家学习，我将配置前（一般常用）工程和配置后工程分别打包上传至360云盘供大家下载参考学习。配置前和配置后工程实现的功能都是一样的。

配置前工程代码STM32F10x_Demo：

https://yunpan.cn/ckvVFJi5e9r26 访问密码 8ffb

配置后工程代码STM32F10x_Demo（RAM调试）：

https://yunpan.cn/ckvVYAMWBqNjX 访问密码 418b

3.代码功能描述

上面提供下载的代码实现的功能是一样的，具体如下两点：

l 间隔500ms LED亮灭变化一次，串口打印数据“Demo..”一次。

l 串口中断接收数据，会将收到数据通过串口发送出去。

第一点是为了有一个状态显示，知道程序在运行。

第二点在本文中的作用也很大，就是使用了中断功能。由于RAM调试会牵涉到向量表，中断功能就会使用到向量表，如果没有配置正确，这里就不会响应中断，或者出错。

4.验证配置成功方法

本文提供的“STM32F10x_Demo”是断电后重新上电会继续运行代码；而“STM32F10x_Demo（RAM调试）”是断点之后程序丢掉了，也就是不能运行了【请更加LED及串口打印现象来判断】。

注意：使用RAM调试之前请将FLASH里面的数据擦除掉，否则使用RAM调试断电再上电，程序会从FLASH运行，会认为程序依然在运行，从而影响判断。

Ⅲ、RAM调试配置方法

本节主要讲述配置方法的过程，为什么这么配置，以及配置的原理将会在下一章节讲述。

1.修改内存地址

打开目标配置：Project -> Options for Target -> Target 或“工程目标配置”点击快捷按钮。

将ROM和RAM地址映射到如下图地址。我们使用STM32F103ZE芯片，该芯片的RAM大小为0x10000 即64KB，我们这里平分RAM，即各自的大小为0x5000。

注意：配置的地址范围不能超过芯片实际的大小。

keil

2.配置向量表

同上，打开目标配置：Project -> Options for Target -> C/C++，使用宏定义VECT_TAB_SRAM。如下图：

keil

这里的宏定义是为了让向量表指向RAM（我们默认是指向ROM），重要的一个目的就是让中断向量表指向RAM，上面“代码功能”中断的意义就是为了验证向量表的正确性。

注意：这里的宏定义是在工具链中配置的，多个宏定义之间需要有“逗号”隔离开来。

其实这里的宏定义配置也可以在源代码中实现，打开system_stm32f10x.c文件下第127行的“VECT_TAB_SRAM”宏定义，如下图：

keil

【个人建议：调试和非调试代码最好一致，也就是源代码不变】

3.调试配置

同上：Project -> Options for Target -> Debug，这里是关于调试的配置。

第一步：去掉“Load Application at Startup”前面的勾选项

第二步：导入RAM初始化文件。

keil

RAM初始化文件里面内容如下：

FUNC void Setup (void) {

SP = _RDWORD(0x20000000);

PC = _RDWORD(0x20000004);

_WDWORD(0xE000ED08, 0x20000000);

}

LOADObjects\ExecutableFile.axfINCREMENTAL

Setup();

g, main

每一条语句具体意思请见源代码注释，这里提示的是Objects\ExecutableFile.axf

也就是输出路径和输出文件名，它的路径与文件名与你工程配置需对应。

4.调试不更新目标程序

同上：Project -> Options for Target -> Utilities，不勾选“更新”。意思就是在线调试时，不更新芯片（下载FLASH）程序。

keil

至此，STM32内部RAM在线调试配置方法就完成了，连接开发板就可以使用RAM在线调试代码了。

网上相关的问题还有其他无关的配置，我会在下面单独说明一下为什么不用配置那些。

Ⅳ、配置说明

上面配置过程已经知道了，这一节讲述一下为什么这样配置，以及这么配置的意思。

1.修改内存地址说明

keil

内存地址为什么ROM设置为0x20000000，RAM设置为0x20005000。原因在于芯片的RAM其实地址就是0x20000000（没有猜错的话Cortex-M那芯片RAM起止地址都是0x20000000）。

至于大小嘛，就是看芯片型号了，我们这里平分大小，也可以不用平分大小。

这里分配的地址会直接影响输出的文件“ExecutableFile.sct”,也就是我们链接的时候需要使用到的“ExecutableFile.sct”文件。

查看“ExecutableFile.sct”文件的方法：Project -> Options for Target -> Linker，如下图。【需要编译之后才能输出“ExecutableFile.sct”文件，即编译后才能查看】

keil

对比没有配置RAM调试（也就是没有修改地址）的工程如下图：

keil

网上配置教程说要修改Linker下的地址，其实是多余的，详情请见下一章节。

2.配置向量表说明

keil

爱思考（或者会寻到问题）的朋友可能会发现，我不宏定义VECT_TAB_SRAM这个参数，程序照常可以运行（LED变化、串口打印数据）。

其实这里的配置主要是针对“向量表”，比如中断向量表。如果当我们不宏定义VECT_TAB_SRAM这个参数，测试串口中断的时候，程序就会跑死，（暂停）程序会指向一个非法的地址，如下图：

keil

3.调试配置说明

keil

这个地方的配置很好理解，就是我们要将程序指针指向我们特定的地址（RAM）区域，这样好让程序执行我们指定地址里面的程序。

我们加载文件“CpuRAM.ini”，因此不需要勾选“Load Application at Startup”这个选项。

加载文件的名称“CpuRAM.ini”和网上一些教程命名一样，可以自己命名，只要后缀名一样就行。

4.调试不更新目标程序说明

keil

这个地方其实就是在调试的时候更新（下载）芯片FLASH的代码，由于我们没有修改FLASH的烧写算法，这里就不勾选次选项。

当我们修改了FLASH的烧写算法（程序指向RAM），这里可以勾选上。

相比两者，我们选择不勾选该选项简单一点，因此这里选择不勾选。

Ⅴ、网上配置说明

笔者开始学习RAM调试的内容时，也是参考网上很多的教程，但是经过笔者亲自，并且多次测试发现网上的有些教程存在不足之处。本节主要是提出网上某些教程存在的不足或者多余之处。【若有不对之处敬请谅解】

1.修改Linker地址

Project -> Options for Target -> Linker

keil

网上的配置，这里的地址基本上都是修改了的。

1.去掉勾选； 2.再次修改地址。

我刚开始学习配置时也是修改了的，但后面我再次配置时发现一个问题：地址前面为勾选。什么意思呢，就是没有使用这个配置的地址。

于是我就不配置（不修改）这里的地址进行验证，结果还是可以在RAM中调试，大量测试也没发现什么问题。

我再次查看Scatter File文件ExecutableFile.sct，发现不修改地址也是一样的。其实“ExecutableFile.sct”文件的地址是我上一章节里面说的，由Target里面的地址决定的。

因此，网上所配置的这里其实是多余的配置。

2.配置向量表

有很多教程使用了在main函数开始配置向量表，也就是在main函数开始出增加一条语句：NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_RAM, 0x0);

这条语句其实是system_stm32f10x.c文件里面第265行的：SCB -> VTOR = SRAM_BASE | VECT_TAB_OFFSET;一样的意思。

因此，我个人觉得，项目中的调试代码和真正运行的源代码不能有差异。定义了VECT_TAB_SRAM这个宏定义，就没必要还在main函数里面增加一条语句。

细心的朋友可能会发现，我在“Ⅲ、RAM调试配置方法”这一章节中没有修改源代码，只是修改了配置。这样就保证了代码的一致性。

3.修改编程地址

网上有很多教程是修改了下图中编程的地址，也就是修改了编程算法。

keil

作为调试，本来就是运行在RAM中，再在这里配置，我觉得是多次一举。因此我们上面讲述的是没有勾选：Update Target Before Debugging.

Ⅵ、说明

STM32内部RAM调试代码时，复位不起作用，需要复位请重新链接运行。关于RAM在线调试配置还有许多未讲述完，请亲自配置并测试验证，你或许会明白更多有用知识。

以上总结仅供参考，若有不对之处，敬请谅解。

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