STM32CubeIDE所支持的几个调试小工具及功能
描述
意法半导体ST公司为广大STM32用户免费提供了基于GCC的功能强大集成调试工具STM32CubeIDE。这里简单演示下STM32CubeIDE所支持的几个调试小工具及功能。
1、利用Live Expression 实时显示变量数据；
2、利用SWV的SWO功能实现printf打印输出；
3、利用SWV实现数据实时跟踪动态图形显示；
4、利用CubeIDE集成的串口终端软件实现printf输出；
要实现liveexpression，首先要在debugger配置中使能该功能，如下图中1处所示。若要使用SWV功能，也需在debugger配置中使能相关选项，如下图中2处所示。
要实现SWO输出，基于CubeMx进行配置时，要做如下操作：
然后在代码里需添加些许代码，在main文件前面加上：
#include"stdio.h"int __io_putchar(int ch){ITM_SendChar(ch);return(ch);}
另外，在用户代码区添加下面代码【针对CubeIDE而言，不同IDE写法略有不同】：
/* USER CODE BEGIN 4 */int _write(int file, char *ptr, int len){int DataIdx;for (DataIdx = 0; DataIdx < len; DataIdx++){ __io_putchar( *ptr++);}return len;}/* USER CODE END 4 */
【注：上面这个函数代码有些版本应该不需要添加了，在那个syscalls.c文件里已经有了该函数。不过它是弱定义，你再写一次也无妨。】
我这里定义了几个全局变量，通过Live Expression和SWO 打印输出结果。
uint8_t countcir=0;
float Var1=0.0;
float Var2=0.0;
要通过SWO输出结果，在CubeIDE里面还需打开相关功能项，如下图所示：
编译完成后，点击小虫子图标进入调试状态并运行：
我们可以看到，下图右上角是live expression结果，图形下部分是基于SWO的printf输出。
如果我们要利用SWV实现变量数据的实时图像显示，还需要做些配置。打开IDE环境下window/SWV的相关功能项，即将下图中第1部分中SWV下面的SWV Data Trace Timeline Graph选上。然后进入调试状态，点击下图中第2部分的蜻蜓状的图标进入设置阶段，即下图中的第3部分。
这里我对变量countcir和Var2进行实时监测，做适当的勾选和填写，并启用ITM port0。
【注意图中星号所标记的地方】
配置完成确认后，再进入调试状态并运行，可以看到下面结果：
上图中下半部分的红色正弦波是Var2的实时显示图形，橙色直线是countcir的实时变化图形。 顺便提醒下，我在上面的输出中使用到了浮点数，要想printf正常运行，有个地方我们还需要在工程属性那里做些配置，如下图示，勾选即可。
下面简单介绍下使用STM32CubeIDE集成的串口终端软件基于UART做打印输出。平常我们基于UART做printf时往往还得在PC端装个串口终端软件，如果使用CubeIDE就可以省去这一步了，无须额外安装类似工具软件了，它已经给我们集成了相关部件在里面。 当我们完成编译，进入调试状态后，可以参照下图所示步骤进行配置。
当然，相应的重定向代码还是要自行添加的，这点跟使用其它IDE是一样的。
以CubeIDE为例，在main()前面添加下面代码：
/* USER CODE BEGIN PM */#ifdef __GNUC__/* With GCC, small printf(option LD Linker->Libraries->Small printfset to 'Yes') calls __io_putchar() */#define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)#else#define PUTCHAR_PROTOTYPE intfputc(int ch, FILE *f)#endif/* __GNUC__ *//* USER CODE END PM */
然后在用户代码区添加下面代码：
/* USER CODE BEGIN 4 *//* @brief Retargets the C library printffunction to the USART.*/ PUTCHAR_PROTOTYPE{/* Place yourimplementation of fputc here */HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, 0xFFFF);return ch;}/* USER CODE END 4 */
关于CubeIDE环境下的几个调试小工具就介绍到这里。大家根据自己的喜好等灵活选用。当然，STM32CubeIDE功能很丰富、很强大，更多功能有待你去探究挖掘。 最后，分享一个关于STM32CubeIDE培训视频资料的站点，在www.stmcu.com.cn的设计资源区，如下图所示：
有兴趣的可以去看看，观看时建议选择超清效果来看，否则有些内容可能看不清。如果有人不知道哪里可以下载免费的STM32CubeIDE，点击左下方的“原文阅读”获取链接信息，它支持多个OS，你选择所需要的版本，比方windows版的。
审核编辑：汤梓红
1、利用Live Expression 实时显示变量数据；
2、利用SWV的SWO功能实现printf打印输出；
3、利用SWV实现数据实时跟踪动态图形显示；
4、利用CubeIDE集成的串口终端软件实现printf输出；
要实现liveexpression，首先要在debugger配置中使能该功能，如下图中1处所示。若要使用SWV功能，也需在debugger配置中使能相关选项，如下图中2处所示。
要实现SWO输出，基于CubeMx进行配置时，要做如下操作：
然后在代码里需添加些许代码，在main文件前面加上：
#include"stdio.h"int __io_putchar(int ch){ITM_SendChar(ch);return(ch);}
另外，在用户代码区添加下面代码【针对CubeIDE而言，不同IDE写法略有不同】：
/* USER CODE BEGIN 4 */int _write(int file, char *ptr, int len){int DataIdx;for (DataIdx = 0; DataIdx < len; DataIdx++){ __io_putchar( *ptr++);}return len;}/* USER CODE END 4 */
【注：上面这个函数代码有些版本应该不需要添加了，在那个syscalls.c文件里已经有了该函数。不过它是弱定义，你再写一次也无妨。】
我这里定义了几个全局变量，通过Live Expression和SWO 打印输出结果。
uint8_t countcir=0;
float Var1=0.0;
float Var2=0.0;
要通过SWO输出结果，在CubeIDE里面还需打开相关功能项，如下图所示：
编译完成后，点击小虫子图标进入调试状态并运行：
我们可以看到，下图右上角是live expression结果，图形下部分是基于SWO的printf输出。
如果我们要利用SWV实现变量数据的实时图像显示，还需要做些配置。打开IDE环境下window/SWV的相关功能项，即将下图中第1部分中SWV下面的SWV Data Trace Timeline Graph选上。然后进入调试状态，点击下图中第2部分的蜻蜓状的图标进入设置阶段，即下图中的第3部分。
这里我对变量countcir和Var2进行实时监测，做适当的勾选和填写，并启用ITM port0。
【注意图中星号所标记的地方】
配置完成确认后，再进入调试状态并运行，可以看到下面结果：
上图中下半部分的红色正弦波是Var2的实时显示图形，橙色直线是countcir的实时变化图形。 顺便提醒下，我在上面的输出中使用到了浮点数，要想printf正常运行，有个地方我们还需要在工程属性那里做些配置，如下图示，勾选即可。
下面简单介绍下使用STM32CubeIDE集成的串口终端软件基于UART做打印输出。平常我们基于UART做printf时往往还得在PC端装个串口终端软件，如果使用CubeIDE就可以省去这一步了，无须额外安装类似工具软件了，它已经给我们集成了相关部件在里面。 当我们完成编译，进入调试状态后，可以参照下图所示步骤进行配置。
当然，相应的重定向代码还是要自行添加的，这点跟使用其它IDE是一样的。
以CubeIDE为例，在main()前面添加下面代码：
/* USER CODE BEGIN PM */#ifdef __GNUC__/* With GCC, small printf(option LD Linker->Libraries->Small printfset to 'Yes') calls __io_putchar() */#define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)#else#define PUTCHAR_PROTOTYPE intfputc(int ch, FILE *f)#endif/* __GNUC__ *//* USER CODE END PM */
然后在用户代码区添加下面代码：
/* USER CODE BEGIN 4 *//* @brief Retargets the C library printffunction to the USART.*/ PUTCHAR_PROTOTYPE{/* Place yourimplementation of fputc here */HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, 0xFFFF);return ch;}/* USER CODE END 4 */
关于CubeIDE环境下的几个调试小工具就介绍到这里。大家根据自己的喜好等灵活选用。当然，STM32CubeIDE功能很丰富、很强大，更多功能有待你去探究挖掘。 最后，分享一个关于STM32CubeIDE培训视频资料的站点，在www.stmcu.com.cn的设计资源区，如下图所示：
有兴趣的可以去看看，观看时建议选择超清效果来看，否则有些内容可能看不清。如果有人不知道哪里可以下载免费的STM32CubeIDE，点击左下方的“原文阅读”获取链接信息，它支持多个OS，你选择所需要的版本，比方windows版的。
审核编辑：汤梓红
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