嵌入式开发＜串口调试工具＞

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sunny.lai

已于 2023-08-10 17:29:45 修改

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分类专栏：串口调试工具串口助手文章标签：开发工具嵌入式调试器

于 2021-06-18 16:57:02 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/laijun04/article/details/118025259

嵌入式开发<串口调试工具>

前言
一、软件界面
二、功能说明
三、后续版本更新说明
- 附

前言

为何设计此调试工具软件，完全因为在工作中遇到的问题。如产品开发过程中涉及到众多的命令调试（可能需要使用人员记住各种命令），参数及状态数据查看、修改，串口或网口通信调试，软件在线升级等等。同样，在测试及生产过程中也会涉及到诸多的操作需求，甚至对于测试中的问题跟踪提供便利操作，包括跟踪信息、操作日志跟踪等等。所有这些可能的需求，都将其集中在一个工具软件中执行，其所具有的功能完全已经超出了普通的串口助手或网络调试助手。
这里本人对日常产品开发中对设备参数做一个说明。

1，设备参数分类

在实际产品软件开发时，往往对设备来说有较多参数需要设置。对其归纳一下，大致可以分为4类：设备基本信息、设备工作参数、设备通信参数、设备状态，当然可能还会有一些其它参数，比如我在工作中就还会有拟合数据参数，但这不太具有一般性，以下仅说明前述的4类参数。
1）设备基本信息：主要描述设备名称、设备ID、设备型号、软硬件版本号、生产日期、生产厂商等信息。基本信息主要用于标识一个具体设备，其信息大部分往往是固定；这个参数可读写；
2）设备工作参数：主要描述设备工作中使用的可变参数，如某个阈值，某个时间值等。这部分参数即可以包括工厂模式修改，也可以包括客户模式修改，只需要软件进行区分即可；这个参数可读写；
3）设备通信参数：这个参数仅对具备通信功能的设备，可能包括通信参数的修改，也可以包括通信协议的选择（设备支持多种通信协议）；这个参数可读写；
4）设备状态：主要是对设备运行的各种数据的及时读取及显示，可能包括电池电压、设备温度、通信模块信号等；这个参数仅可读；

2，设备参数修改

以上4类参数，实际在软件进行设计时需要考虑如何对其进行读取或配置。不仅在开发调试可能使用，同时在生产、测试时同样需要使用，甚至在产品出货后在用户现场还可能进行配置修改。这就涉及到如何对参数进行修改，也属于软件设计需要考虑的内容。以下对各种修改方式作一个说明。
1）串口调试工具修改：这是最简单也最原始的方法，也就是软件设计一组命令，并通过调试串口接收命令及数据完成设备参数的读取或修改；这种修改方式有一定的缺陷，即作为产品来说，必须在外壳提供一个串口的接口，否则就需要开盖处理；
2）网口调试工具修改：这种方式对比串口调试工具稍微方便一些，可以设计为同样的修改方法，并且网口应该属于产品本身具有的一个接口，这样就不需要单独再为此开一个接口；
3）网页方式修改：这种方式与第二种方式有些相似之处，并且不需要工具软件，属于比较流行的方式。但对设备MCU的资源要求较高，对于一般的单片机，尤其是资源有限的MCU，其必然不太合适；
4）通信协议方式修改：也就是定义一个通信协议，由上位机或其它设备对它进行读取或修改。这种方式比较适合于有上位机通信的情况，并且其通用性不是太好；

3，调试工具软件

本人根据工作需要自行开发了两款相似功能的软件工具，即串口调试工具和网络调试工具软件，这两款工具软件即具有一般的通用性（如普通的串口助手），也有一定针对性（如考虑到调试或生产的使用）。本文主要针对串口调试工具做一个说明，至于网络调试工具，将在另一份文档中说明。请参考：网络调试工具
此工具软件最大的特点是设计了功能按钮，设备可以输出指定格式的按钮文本，并进行保存，或者用户可以导入指定格式的按钮文本。在此后的调试中，用户无需记住所需的调试命令便可进行操作，同时若设备导入了按钮说明信息，则操作用户还可以查阅使用说明。
同时，工具软件还提供了一套自定义的设备软件升级功能，并提供了协议说明；
此外，工具软件也提供了诸多方便使用的小功能，可以更多的帮助开发人员使用；
串口调试工具软件下载

4，软件新版本说明

以下描述的软件属于比较早期的版本，后续已经更新到V2.51，由于时间原因，不再更新图片及新增功能的详细描述。这里仅简单的说明一下增加了什么功能，具体的请下载最新软件。另外，由于版本更新较多，这个更新情况将最后。

一、软件界面

主界面
说明：发送区的功能按钮取消勾选，则显示如下的升级区

二、功能说明

1.串口设置

这个区域与串口助手相似，仅对多出的功能或有特色的功能进行说明

1）串口选择

在点击时，将自动刷新所有串口，使得新连接的串口可立即显示出来；

2）自动换行

串口接收按照设置的分帧时间，在结束时自动添加回车换行符号；

3）接收到文件

可以将串口接收数据输出到指定命名的文件中，使得掉电时的调试信息得以保存在文件中。同时，提供了文件拆分功能，避免一个文件存储过大的内容（当然，不选择也会进行大文件拆分<100M>）；
以下是执行后的显示：
在这里插入图片描述
可在存储过程中恢复串口数据到接收区，或终止文件存储；

4）保存文件

提供2种格式存储，即文本格式与BIN格式，同时在存储BIN格式时，还可以选择自动识别功能（只需要将鼠标指定在某个位置）。自动识别功能同时将查找指定字符串“完成”或“结束”用以辅助确定数据结束（不提供此字符串则完全自动识别）。
在这里插入图片描述

5）查找功能

提供在接收区指定位置开始的文本查找功能，方便调试信息的查阅；

6）保存按钮

自动识别接收区的按钮格式文本，并进行存储；
注：按钮文本可以在设备中按照指定的格式输出，并以此按钮进行保存，后续即可操作按钮完成功能调试；关于设备输出此格式的文本信息，本文档不做说明，会在专门的嵌入式调试文档中进行说明，并提供示例代码。

2.发送操作

这个区域与普通的串口助手区别较大，除了正常的发送操作外，还提供了发送历史数据保存与调出，辅助的校验和计算功能等；

1）打开文本

提供ASCII文本调入功能，同时对于中文字符，可选择GB2312或不选择，这取决于调入文本时是否出现乱字符；

2）清除

发送完成后，可手动清除发送区的数据；

3）自动

勾选时，发送完成后自动清除发送区数据；

4）历史清除

发送数据会自动进行存储（同时会存储数据格式<ASCII或HEX>），并通过”>>”或“<<”选择下一个或上一个历史数据，当执行“历史清除”时则会删除存储的数据；

5）计算校验和

提供了对输入区数据的8/16/32bit累加校验和计算，CRC8/CRC16/CRC32冗余校验和计算，输入数据接受两种格式（ASCII或HEX）,输出数据提供了大端与小端格式输出；
注：同时，在发送区也提供了右键菜单，执行常用的多种CRC8/CRC16/CRC32计算；

3.发送区

这个区域主要提供数据输入，并可控制部分辅助功能；这部分的功能与普通的串口助手完全不同，并进行了有效的功能改进。以下重点对改进功能进行说明。

1）发送字符显示区域

除基本的接收输入字符外，额外提供了多种CRC8/CRC16/CRC32的计算，具体包括如下：

CRC8：	CRC8,CRC8-ITU, CRC8-ROHC, CRC8-MAXIM;
CRC16：	CRC16_CCITT,CRC16_CCITT_FALSE,CRC16_XMODEM,CRC16_X25,CRC16_MODBUS, CRC16_IBM, CRC16_MAXIM, CRC16_USB, CRC16_DNP;
CRC32：	CRC32-IEEE802.3,CRC32-MPEG2;

这些CRC的快捷计算，可以非常方便执行通信调试，对应软件开发与测试人员均非常方便。
当然，实际上还有一种更方便的做法，即由设备输出通信协议数据，并生成通信调试按钮，这样更方便于调测与生产测试，这部分同样会在专门的嵌入式调试文档中进行说明，并提供示例代码；
另外，在右键菜单中还提供了HEX数据与ASCII字符串的相互转换功能；

2）发送计数

发送的数据字节数，双击清零；

3）自动发送

提供发送时间间隔、发送次数（设置为0则持续发送），勾选“自动发送”后点击发送按钮，则开始执行，自动发送过程中，取消自动发送选项则立即停止发送。同时，发送的过程中会显示当前发送次数,并在发送完成后也会进行提示，方便测试人员掌握具体的数据。其两种状态分别如下：
发送过程中的显示：
在这里插入图片描述
发送完成后的显示：